Eletrodinâmica Quântica de Circuitos: Biestabilidade e Estados Comprimidos

Resumo

Os campos emergentes da computação e ciência da informação quântica têm exigido esforços consideráveis no desenvolvimento de novos conceitos e ferramentas para o controle de aplicações de fenômenos quânticos, particularmente no âmbito de partículas individuais. A eletrodinâmica quântica de cavidades é uma técnica muito útil para se estudar a transmissão e o processamento de informação em sistemas quânticos abertos através da interação de partículas individuais de matéria e luz. Atualmente, um dos sistemas híbridos mais bem sucedidos é a combinação de uma cavidade ressonadora de microondas com qubits supercondutores, combinação que é frequentemente chamada de eletrodinâmica quântica de circuitos. Tal combinação tem sido alvo de estudos devido principalmente ao seu potencial de escalabilidade e ao seu poderio na obtenção de regimes de acoplamento forte e ultraforte. O objetivo deste projeto é explorar teoricamente a eletrodinâmica quântica de circuitos conjuntamente com o estudo do fenômeno de biestabilidade óptica e da geração de estados comprimidos para o campo de radiação, buscando um entendimento mais aprofundado sobre os aspectos básicos da mecânica quântica para o desenvolvimento e melhoria de dispositivos quânticos baseados em tais fenômenos. Neste projeto, através de um estágio de pesquisa no exterior, nós também iremos estudar a geração de estados de gato de Schrödinger estáveis em eletrodinâmica quântica de circuitos considerando os regimes de acoplamento ultraforte e extremamente forte.