TAZ-TFM-2020-195


Construcción computacional de puertas lógicas cuánticas mediante la teoría de control óptimo

García Carrizo, Adrián
Castro Barrigón, Alberto (dir.)

Universidad de Zaragoza, CIEN, 2020
Departamento de Física Teórica, Área de Física Teórica

Máster Universitario en Física y Tecnologías Físicas

Resumen: Hemos estudiado, mediante técnicas computacionales, la implementación de puertas lógicas cuánticas sobre nanoimanes moleculares. En concreto, hemos trabajado sobre un modelo para el sistema experimental descrito en [Jenkins et al., Phys. Rev. B 95, 064423 (2017)]. Se trata de un sistema de 8 niveles, que puede ser considerado equivalente a un sistema de 3 q-bits acoplados. Sobre este sistema, hemos analizado las transiciones a niveles vecinos utilizando el método habitual (pulsos-pi), y la mejora que sobre ese método supone el uso de pulsos obtenidos mediante técnicas de control óptimo. De esta manera, se pueden obtener pulsos más cortos y de mayor fidelidad. Finalmente, también utilizando estas técnicas de control óptimo, se han obtenido los pulsos necesarios para que el proceso resultante, pasado un tiempo característico menor que el tiempo de coherencia, sea equivalente a la aplicación de una puerta lógica cuántica. En concreto, se ha obtenido la puerta de Toffoli, universal para sistemas de 3 bits en computación clásica, y una serie de puertas de Deutsch, que generalizan el concepto de la puerta de Toffoli, y que son universales en computación cuántica.


Tipo de Trabajo Académico: Trabajo Fin de Master

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