Optimal Control of Molecular Spin Qudits
Financiación H2020 / H2020 Funds
Resumen: We demonstrate, numerically, the possibility of manipulating the spin states of molecular nanomagnets with shaped microwave pulses designed with quantum optimal control theory techniques. The state-to-state or full gate transformations can be performed in this way in shorter times than using simple monochromatic resonant pulses. This enhancement in the operation rates can therefore mitigate the effect of decoherence. The optimization protocols and their potential for practical implementations are illustrated by simulations performed for a simple molecular cluster hosting a single Gd3+ ion. Its eight accessible levels (corresponding to a total spin S=7/2) allow encoding an eight-level qudit or a system of three coupled qubits. All necessary gates required for universal operation can be obtained with optimal pulses using the intrinsic couplings present in this system. The application of optimal control techniques can facilitate the implementation of quantum technologies based on molecular spin qudits.
Idioma: Inglés
DOI: 10.1103/PhysRevApplied.17.064028
Año: 2022
Publicado en: Physical Review Applied 17, 6 (2022), 064028 [13 pp.]
ISSN: 2331-7019

Factor impacto JCR: 4.6 (2022)
Categ. JCR: PHYSICS, APPLIED rank: 43 / 160 = 0.269 (2022) - Q2 - T1
Factor impacto CITESCORE: 8.6 - Physics and Astronomy (Q1)

Factor impacto SCIMAGO: 1.492 - Physics and Astronomy (miscellaneous) (Q1)

Financiación: info:eu-repo/grantAgreement/ES/DGA/E09-17R-Q-MAD
Financiación: info:eu-repo/grantAgreement/EC/H2020/862893/EU/Molecular spin qudits offering new hope for quantum computing/FATMOLS
Financiación: info:eu-repo/grantAgreement/ES/MICINN-AEI/PID2020-115221GB-C41
Financiación: info:eu-repo/grantAgreement/ES/MICINN/PCI2018-093116
Financiación: info:eu-repo/grantAgreement/ES/MICINN/PGC2018-094792-B-I00
Financiación: info:eu-repo/grantAgreement/ES/MICINN/RTI2018-096075-B-C21
Financiación: info:eu-repo/grantAgreement/ES/MINECO/FIS2017-82426-P
Tipo y forma: Artículo (Versión definitiva)
Área (Departamento): Área Física Teórica (Dpto. Física Teórica)

Derechos Reservados Derechos reservados por el editor de la revista


Exportado de SIDERAL (2024-03-18-15:56:27)


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 Registro creado el 2022-09-21, última modificación el 2024-03-19


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