Rotaciones selectivas en un Sistema qubit-oscilador impulsado por campos 1 Clásicos
Santiago Alejandro Salcedo Aljurez
En este trabajo de investigación se aborda el compromiso fundamental entre velocidad y fidelidad en la implementación de compuertas cuánticas, un desafío central para la computación cuántica escalable. Se propone y valida un protocolo teórico para ejecutar rotaciones selectivas ultrarrápidas en el eje X de un qubit acoplado a un resonador en el marco de la electrodinámica cuántica de circuitos (circuit-QED). A diferencia de los métodos de selectividad espectral estándar, que sufren de fugas de rotación en regímenes de alta potencia, nuestro enfoque abandona el ajuste fino de la desintonía. En su lugar, se utiliza un drive transversal resonante y de alta intensidad (ωq = ωL), partiendo del modelo cuántico de Rabi completo para explotar la interferencia de los términos contra-rotantes. El control de alta fidelidad se logra mediante la introducción de un segundo láser longitudinal modulado en frecuencia, que genera una condición de resonancia de banda lateral extremadamente precisa. La derivación de un Hamiltoniano efectivo y las correspondientes simulaciones numéricas en QuTiP demuestran el éxito del protocolo: se logra una rotación pura en X para un estado fotónico selecto en un tiempo de compuerta de aproximada mente 16 ns, mientras que la dinámica para los estados no selectivos es suprimida eficazmente, validando cuantitativamente el modelo teórico y ofreciendo una solución robusta al problema de las fugas de rotación.
•Jan 1, 2025•0 citations