Optimal control for one- and two-qubit gates as a geodesic problem (2025)
- Authors:
- Autor USP: SILVA, ADONAI HILARIO DA - IFSC
- Unidade: IFSC
- Sigla do Departamento: FCM
- DOI: 10.11606/T.76.2025.tde-19012026-102448
- Subjects: GEODÉSIA; SISTEMA QUÂNTICO
- Keywords: Controle ótimo quântico; Geodesic; Open quantum systems; Portas lógicas quânticas; Quantum gates; Quantum optimal control; Sistemas quânticos abertos
- Agências de fomento:
- Language: Inglês
- Abstract: O objetivo principal deste trabalho é fazer uso de geometria sub-Riemanniana e do Princípio Mínimo de Pontryagin para investigar controle ótimo quântico para a computação de portas lógicas quânticas de um e dois qubits, assim como analisar como a presença de interações não controláveis, como ruído e operadores de cross-talk, influenciam no custo energético para a obtenção dessas operações unitárias. Inicialmente, estudamos o caso de um único qubit ruidoso. Buscamos identificar geodésicas sub-Riemannianas que conectam a identidade a uma operação unitária, suficientemente próxima daquela correspondendo ao caso ideal, apesar da presença do ruído de decoerência. Em seguida, expandimos o estudo para o caso de dois qubits, inicialmente apenas sob uma interação de cross-talk independente do tempo, e então, sob ambos: interação de cross-talk e ruído de decoerência. Para todos os casos tratados, o principal desafio consiste em determinar os parâmetros desconhecidos na equação de geodésica para a operação unitária desejada. É apresentado um método novo, baseado em amostragem aleatória, para determinar tais parâmetros, e como estes podem resultar em portas lógicas quânticas com alta fidelidade, que são sintetizadas através de campos de controle externos suaves
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2025
- Data da defesa: 05.12.2025
- Este periódico é de acesso aberto
- Este artigo NÃO é de acesso aberto
-
ABNT
SILVA, Adonai Hilario da. Optimal control for one- and two-qubit gates as a geodesic problem. 2025. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2025. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76134/tde-19012026-102448/. Acesso em: 26 jan. 2026. -
APA
Silva, A. H. da. (2025). Optimal control for one- and two-qubit gates as a geodesic problem (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76134/tde-19012026-102448/ -
NLM
Silva AH da. Optimal control for one- and two-qubit gates as a geodesic problem [Internet]. 2025 ;[citado 2026 jan. 26 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76134/tde-19012026-102448/ -
Vancouver
Silva AH da. Optimal control for one- and two-qubit gates as a geodesic problem [Internet]. 2025 ;[citado 2026 jan. 26 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76134/tde-19012026-102448/ - Desacoplamento dinâmico contínuo generalizado: implementação
- A complexidade quântica na presença de correção e prevenção de erros quânticos
- Desacoplamento dinâmico contínuo generalizado: implementação
- Desacoplamento dinâmico contínuo generalizado: implementação
- Protecting operations on qudits from noise by continuous dynamical decoupling
- Time-dependent Rabi frequencies to protect quantum operations on an atomic qutrit by continuous dynamical decoupling
- Monte Carlo approach for finding optimally controlled quantum gates with differential geometry
- Quantum complexity in the presence of quantum error correction and prevention
- Quantum complexity and efficient synthesis of quantum evolution in the presence of noise
- Optimized continuous dynamical decoupling via differential geometry and machine learning
Informações sobre o DOI: 10.11606/T.76.2025.tde-19012026-102448 (Fonte: oaDOI API)
How to cite
A citação é gerada automaticamente e pode não estar totalmente de acordo com as normas
