Processamento de informação quântica com íons de Rydberg aprisionados

Resumo

Nosso foco é explorar as propriedades de íons de Rydberg aprisionados para estudar seu potencial de realizar tarefas em processamento de informação quântica. Neste projeto, mais especificamente, nós focaremos em esquemas realísticos de operações quânticas e sua realização experimental em um sistema de íons de Estrôncio. Para tanto, precisa-se levar em conta as propriedades desses átomos quando são excitados para estados de Rydberg. Por meio da manipulação das transições de Rydberg de tais íons, nós estamos interessados em descrever as interações efetivas de dois qubits presente no sistema. Como uma primeira barreira teórica a ser contornada, nós estudaremos estratégias para melhorar a fidelidade de portas de dois qubits (que atualmente é da ordem de 0.8), onde fidelidades da ordem de 0.99 são altamente desejáveis. Os métodos desenvolvidos serão verificados experimentalmente antes de ser, de fato, aplicados em portas de muitos qubits. Um sistema com mais de 10 íons está disponível de acordo com o estado da arte de experimentos com íons de Rydberg aprisionados. Os resultados desse projeto nos são relevantes para aplicações em diferentes ramos da ciência de informação quântica, desde o desenvolvimento de novos dispositivos quânticos até o processamento e armazenamento de informação quântica. (AU)