Modelando el ruido en ordenadores cuánticos mediante la teoria de los sistemas cuánticos abiertos

Abstract

[CA] Els qubits, les unitats bàsiques de la informació en la computació quàntica, no són sistemes aïllats sinó que interactuen amb el seu entorn. Aquesta interacció genera errors de decoherència i dissipació, que afecten el processament quàntic. La teoria dels sistemes quàntics oberts proporciona un marc matemàtic per estudiar aquestes interaccions i modelar diferents tipus de soroll. Emprarem l'equació mestra de Lindblad, resultat d'aquesta teoria, per a modelar la dissipació i la decoherència, i establir l'origen dels temps T_1 i T_2 que són dues mètriques que caracteritzen el temps màxim que un qubit pot realitzar operacions.

[EN] Qubits, the basic unit of information in quantum computing, are not isolated systems but rather interact with their environment. This interaction generates decoherence and dissipation errors, which affect quantum processing. The theory of open quantum systems provides a mathematical framework to study these interactions and model different types of noise. We will use the Lindblad master equation, a result of this theory, to model dissipation and decoherence and establish the origin of the T_1 and T_2 times, which are two metrics that characterize the maximum time a qubit can perform operations.

[ES] Los qubits, las unidades básicas de la información en la computación cuántica, no son sistemas aislados sino que interactúan con su entorno. Esta interacción genera errores de decoherència y disipación, que afectan el procesamiento cuántico. La teoría de los sistemas cuánticos abiertos proporciona un marco matemático para estudiar estas interacciones y modelar diferentes tipos de ruido. Emplearemos la ecuación maestra de Lindblad, resultado de esta teoría, para modelar la disipación y la decoherència, y establecer el origen de los tiempos T_1 y T_2 que son dos métricas que caracterizan el tiempo máximo que un qubit puede realizar operaciones.