Quantifying decoherence in spins channels through Loschmidt Echo

ZANGARA, P. R.; AXEL D. DENTE; HORACIO M. PASTAWSKI

Malargue

Encuentro; 95º Reunión Nacional de Física; 2010

La implementaci´on de nano-dispositivos aptos para el procesamiento de informaci´on cu´antica requiere de un control eficiente de la din´amica cu´antica. En particular, los experimentos con arreglos de espines interactuantes en resonancia magn´etica nuclear [1], y gases bos´onicos ultrafr´ıos [2] muestran que las interacciones de muchos cuerpos parecen conspirar contra el control cu´antico. La coherencia de un canal cu´antico (cadena de espines 1 2 con interacci´on XY) se pierde cuando este interact´ua con otro canal no controlado (el “ambiente”). ´Esta puede evaluarse a partir la atenuaci´on de las recurrencias (ecos mesosc´opicos) que resultan del tama˜no finito del canal [3a]. Aqu´ı, tiempos de coherencia equivalentes se obtienen evaluando la reversibilidad de la din´amica del canal controlado cuando este es sometido al ambiente. Para ello, aprovechamos el paralelismo cu´antico [3b] en un algoritmo que reduce dr´asticamente los tiempos de c´omputo de la din´amica. Asimismo, se compara la reversibilidad de un observable local (Eco de polarizaci´on) con la de un estado colectivo del sistema (Eco de Loschmidt de muchos cuerpos) verific´andose que a tiempos cortos los espines tienen un comportamiento estad´ıstico aproximadamente independiente. [1] E. Rufeil-Fiori et al. Phys. Rev. A 79, 032324 (2009) [2] A. Widera et al., Phys. Rev. Lett. 100, 140401 (2008) [3]a-G.A. ´Alvarez et al., Phys. Rev. A 82, 012310 (2010). b- Phys. Rev. Lett. 101, 120503 (2008).