Tesis doctoral de Sibylle Braungardt
Los sistemas complejos ofrecen ventajas para el almacenaje y procesamiento de la información clásica. Un ejemplo bien conocido son las redes neuronales, donde la información se codifica en los estados estables del sistema, consiguiéndose de este modo almacenar y procesar con gran resistencia contra errores. En información cuántica, donde conseguir resistencia a errores es un gran desafío, se puede esperar que surjan similares beneficios. En esta tesis, tratamos la cuestión de si los sistemas complejos pueden proporcionar ventajas para el almacenamiento y procesamiento de la información cuántica. Como primer paso, desarrollamos un sistema cuántico complejo para computación cuántica utilizando una cadena de iones en una trampa. Demostramos que se puede lograr computación cuantica con gran resistencia a errores mediante la codificación de la información de forma distribuida en los diferentes niveles de energía del sistema. Sin embargo, debido a las limitaciones en el número de iones que se pueden almacenar en la trampa, la escalabilidad a sistemas más grandes está limitada. En un segundo paso, abordamos la el problema de la escalabilidad. Dr. Christian trefzger, antiguo estudiante de doctorado en el grupo, demostró que los átomos o moléculas dipolares en redes ópticas pueden proporcionar un sistema escalable con muchos estados metaestables que podrían ser utilizados para tareas de información cuántica. Para el desarrollo de aplicaciones tecnológicas, es esencial poder distinguir los diferentes estados metaestables. En este trabajo desarrollamos un método para caracterizar sistemas cuánticos complejos en redes ópticas usando la estadística de contar partículas, que permite la detección de diferentes estados metaestables. Nuestros resultados muestran que las características multipartícula de los sistemas cuánticos proporcionan ventajas para el procesamiento de la información. Esperamos que una amplia gama de aplicaciones de tecnologías cuánticas puedan ser desarrolladas mediante la ampliación de los conceptos estudiados a sistemas escalables de átomos o moléculas dipolares en redes ópticas.
Datos académicos de la tesis doctoral «Complex systems for quantum technologies«
- Título de la tesis: Complex systems for quantum technologies
- Autor: Sibylle Braungardt
- Universidad: Politécnica de catalunya
- Fecha de lectura de la tesis: 12/07/2011
Dirección y tribunal
- Director de la tesis
- Maciej Lewenstein
- Tribunal
- Presidente del tribunal: michéle Leduc
- roy j. Glauber (vocal)
- (vocal)
- (vocal)