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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.76.2004.tde-09042008-110046
Documento
Autor
Nome completo
Felipe Fernandes Fanchini
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Carlos, 2004
Orientador
Banca examinadora
Napolitano, Reginaldo de Jesus (Presidente)
Bôas, Celso Jorge Villas
Bonagamba, Tito Jose
Título em português
Estudo da decoerência e da dissipação quântica durante a evolução temporal de dois qubits ditadas por operações unitárias controladas
Palavras-chave em português
Computação Quantica
Decoerência
Dissipação quântica
Informação quântica
Portas lógicas
Resumo em português
Nessa dissertação, abordamos o problema de dois qubits interagindo com campos externos e entre si controladamente, de acordo com um Hamiltoniano considerado realista para implementação da porta lógica quântica XOR. Introduzimos acoplamentos entre as observáveis do sistema de dois qubits e um banho de osciladores harmônicos a fim de tratarmos o problema da dissipação e da decoerência. Primeiramente nós consideramos o limite no qual a decoerência é mais rápida que qualquer processo gerado pelo Hamiltoniano do sistema. Prosseguimos então, através do método numérico conhecido como Integrador Unitário, com o estudo da matriz densidade do sistema durante a operação da porta lógica quântica sem incluir, inicialmente, o acoplamento com o banho de osciladores harmônicos. Finalmente, implementamos o método numérico conhecido como Propagador quase adiabático para estudar a decoerência e a dissipação durante a operação da porta lógica quântica XOR, a fim de analisarmos os aspectos perturbativos do sistema quântico de dois qubits.
Título em inglês
Study of quantum decoherence and dissipation, during a two qubits temporal evolution controlled by unitary operations
Palavras-chave em inglês
Decoherence
Quantum computation
Quantum dissipation
Quantum gates
Quantum information
Resumo em inglês
In this dissertation, we approach the problem of two qubits interading with themselves and with externa1 fields in a controlled way, according to a Hamiltonian considered realistic to implement the XOR quantum gate. We introduce couplings between the observables of the two-qubits system and of a bath of harmonic oscillators, to treat the problems of dissipation and decoherence. Preliminarly, we consider the limit in which decoherence is faster than any process dictated by the Hamiltonian evolution of the system. Then, through a unitary-integrator numerical method, we proceed with the study of the evolution of the density matrix of the system during the operation of the logical quantum gate, initially, without the coupling with the bath of harmonic oscillators. Finally, we use the quasiadiabatic path integral method to study the dissipation and decoherence during the logical operation, through the inclusion of the bath.
 
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FelipeFanchini_M.pdf (1.92 Mbytes)
Data de Publicação
2008-04-10
 
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