Resumen

Se estudian las correlaciones cuánticas de dos qubits en una microcavidad con disipación y un solo modo cuantificado del campo electromagnético interactuado con ella. Para estudiar nuestro sistema físico, se utiliza el modelo de Tavis-Cummings y el formalismo de la ecuación maestra del operador de densidad bajo las aproximaciones de Born-Markov. El modo de cavidad estará acoplado con un láser pulsado externo y la ecuación maestra del operador de densidad que describe la evolución del sistema será resuelta numéricamente. La concurrencia, la información mutua cuántica y la discordancia cuántica se determinan para el sistema de dos qubits. Las correlaciones se estudian como una función de la cantidad adimensional τ=gt cuando la intensidad de acoplamiento cavidad láser varía, y se consideran dos condiciones iniciales en el régimen de acoplamiento débil en los que se estudió la evolución dinámica de estas correlaciones.

1. INTRODUCCIÓN

La computación cuántica estudia teóricamente los sistemas que hacen uso directo de los fenómenos de la mecánica cuántica, como la superposición y el entrelazamiento, para realizar operaciones sobre los datos [1]. Considerando que la computación digital común requiere que los datos sean codificados en dígitos binarios (bits), cada uno de los cuales está siempre en uno de dos estados definidos (0 o 1), la computación cuántica utiliza bits qubit, que pueden estar en superposición de estados. El campo de la computación cuántica comenzó con los trabajos de Paul Benioff [2] y Yuri Manin en 1980 [3], Richard Feynman en 1982 [4] y David Deutsch en 1985, quien esbozó los principios básicos de la computación cuántica y propuso la idea de un ordenador cuántico [5]. En 2016, el desarrollo de los ordenadores cuánticos reales aún está en pañales. Se han llevado a cabo experimentos en los que se realizaron operaciones de cálculo cuántico con un número muy pequeño de bits cuánticos [6]. Las investigaciones prácticas y teóricas continúan y muchos grupos de todo el mundo investigan la computación cuántica en un esfuerzo por desarrollar ordenadores cuánticos que puedan ayudar en el desarrollo de los problemas existentes hasta ahora en el área del criptoanálisis [7].

El potencial de uso en la computación cuántica motiva el estudio detallado de los átomos de dos niveles, en particular los átomos de las cavidades ópticas donde éstos pueden interactuar fuertemente con los fotones individuales. El sistema de un átomo de dos niveles acoplado a un solo modo de cavidad se conoce como el modelo de Jaynes-Cummings; se pueden desarrollar modelos de sistemas más complicados con átomos de varios niveles utilizando sus ideas básicas, como el modelo de Dicke que corresponde a un conjunto de átomos de dos niveles N que pueden interactuar entre sí [8].

• Materias:Sistema cuántico Ecuaciones
• Subjects:Quantum system Equations
• Palabras claves:Sistemas Cuánticos Abiertos; Ecuación Maestra; Modelo Tavis-Cummings; Correlaciones Cuánticas; Concurrencia; Información Mutua; Discordia Cuántica.
• Keywords:Open Quantum Systems; Master Equation; Tavis-Cummings Model; Quantum Correlations; Concurrence; Mutual Information; Quantum Discord