Integrales de caminos para caracterizar y controlar efectos de decoherencia no- estacionarios mediante un sensor cuántico

Autores
Kuffer, Martin; Zwick, Analía Elizabeth; Alvarez, Gonzalo Agustin
Año de publicación
2021
Idioma
español castellano
Tipo de recurso
documento de conferencia
Estado
versión publicada
Descripción
El procesamiento confiable de la información cuántica es un hito clave para el desarrollo de tecnologı́ascuánticas. Para ello es necesario caracterizar fuentes de decoherencia inducidas por sistemas que se encuen-tran fuera de equilibrio, cuya información pueda ser extraı́da por sensores cuánticos. Ésta caracterizaciónes además necesaria para diseñar el control óptimo de dispositivos cuánticos para mitigar la pérdida de suinformación cuántica. En este trabajo, introducimos un formalismo basado en integrales de caminos paracaracterizar ruidos fluctuantes no-estacionarios que generan decoherencia en un sensor cuántico [1]. Encon-tramos la solución para el decaimiento por decoherencia generado por procesos Gaussianos no-estacionarios.El resultado obtenido extiende la validez de la fórmula universal para el decaimiento por defasaje de sistemascuánticos abiertos que depende solo de la superposición entre la densidad espectral del ruido ambiente y deuna función filtro generada por el control ejercido sobre sistema cuántico. Esto permite aplicar técnicas dedesacoplamiento dinámico, diseñadas para entornos estacionarios, a entornos no-estacionarios y medir sudensidad espectral. La extensión al caso de ruido no-estacionario, se basa en que su densidad espectral quedadefinida por la inversa de un operador kernel del ruido fluctuante y de su base de autovectores, que define losmodos del ruido. Mostramos también resultados relevantes para una amplia clase de ruidos no-estacionarios:los ruidos locales en el tiempo, donde las funciones de correlación del ruido están determinadas por restric-ciones a las derivadas de los caminos posibles del ruido fluctuante. Discutimos propiedades espectrales yde no Markovianeidad junto con la implementación del formalismo para tratar entornos que están fuera deequilibrio como consecuencia de un quench y un ruido cuyas fluctuaciones ocurren sólo cerca de un instantede tiempo. Mostramos que nuestros resultados proveen una tecnologı́a cuántica para sondear las propiedadesespectrales y mitigar los efectos de decoherencia de entornos fuera de equilibrio, no-estacionarios.
Fil: Kuffer, Martin. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Bariloche | Comision Nacional de Energia Atomica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Bariloche.; Argentina
Fil: Zwick, Analía Elizabeth. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Bariloche | Comision Nacional de Energia Atomica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Bariloche.; Argentina
Fil: Alvarez, Gonzalo Agustin. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Bariloche | Comision Nacional de Energia Atomica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Bariloche.; Argentina
Cuantos 3: Escuela y Taller Argentino de Cuántica
Argentina
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Física La Plata
Materia
quantum sensing
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
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Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas
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Encon-tramos la solución para el decaimiento por decoherencia generado por procesos Gaussianos no-estacionarios.El resultado obtenido extiende la validez de la fórmula universal para el decaimiento por defasaje de sistemascuánticos abiertos que depende solo de la superposición entre la densidad espectral del ruido ambiente y deuna función filtro generada por el control ejercido sobre sistema cuántico. Esto permite aplicar técnicas dedesacoplamiento dinámico, diseñadas para entornos estacionarios, a entornos no-estacionarios y medir sudensidad espectral. La extensión al caso de ruido no-estacionario, se basa en que su densidad espectral quedadefinida por la inversa de un operador kernel del ruido fluctuante y de su base de autovectores, que define losmodos del ruido. Mostramos también resultados relevantes para una amplia clase de ruidos no-estacionarios:los ruidos locales en el tiempo, donde las funciones de correlación del ruido están determinadas por restric-ciones a las derivadas de los caminos posibles del ruido fluctuante. Discutimos propiedades espectrales yde no Markovianeidad junto con la implementación del formalismo para tratar entornos que están fuera deequilibrio como consecuencia de un quench y un ruido cuyas fluctuaciones ocurren sólo cerca de un instantede tiempo. Mostramos que nuestros resultados proveen una tecnologı́a cuántica para sondear las propiedadesespectrales y mitigar los efectos de decoherencia de entornos fuera de equilibrio, no-estacionarios.Fil: Kuffer, Martin. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Bariloche | Comision Nacional de Energia Atomica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Bariloche.; ArgentinaFil: Zwick, Analía Elizabeth. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Bariloche | Comision Nacional de Energia Atomica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Bariloche.; ArgentinaFil: Alvarez, Gonzalo Agustin. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Bariloche | Comision Nacional de Energia Atomica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Bariloche.; ArgentinaCuantos 3: Escuela y Taller Argentino de CuánticaArgentinaConsejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Física La PlataConsejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. 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Fil: Kuffer, Martin. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Bariloche | Comision Nacional de Energia Atomica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Bariloche.; Argentina
Fil: Zwick, Analía Elizabeth. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Bariloche | Comision Nacional de Energia Atomica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Bariloche.; Argentina
Fil: Alvarez, Gonzalo Agustin. Consejo Nacional de Investigaciones Cientificas y Tecnicas. Oficina de Coordinacion Administrativa Ciudad Universitaria. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Bariloche | Comision Nacional de Energia Atomica. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia. Unidad Ejecutora Instituto de Nanociencia y Nanotecnologia - Nodo Bariloche.; Argentina
Cuantos 3: Escuela y Taller Argentino de Cuántica
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