Reseña Decoherencia y Relajación en Qubits

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Reseña III Coloquio de Física Decoherence, relaxation and heat currents in quantum systems coupled to electronic baths Santiago Cifuentes 201224046 En el presente coloquio se comento acerca de la coherencia y relajación de un spin acoplado a un baño de conducción de electrones, la discusión empieza con una mención de la importancia de los dispositivos basados en el spin y de cómo son importantes para la computación cuántica. A partir de lo anterior se hace una breve introducción a lo que es un qubit, el cual se define como un sistema efectivo de dos niveles, lo cual se refiere a un sistema en el cual puede existir superposición de dos estados cuánticos cualesquiera 1 . Seguido a esto se menciona la importancia de entender como es la relación entre un qubit y la relación con el ambiente al que esta acoplado, como lo serían electrones, fonones y otros. Esta importancia radica en que la relación del qubit con el ambiente suele llevar a fenómenos de disipación que crean decoherencia en el qubit. A partir de aquí se estudian estos fenómenos (coherencia y relajación) en un ambiente especial como lo es la baño electrónico, luego de este punto sigue una larga lista de análisis matemático acerca de los resultados del experimento, desafortunadamente el nivel requerido para entender más allá de la introducción va más allá de mis conocimientos en física y matemáticas. A partir de aquí me gustaría hacer un comentario: lo lógico que se espera en una reseña es una crítica al trabajo realizado por el autor sobre el cual se escribe. Pues bien, a pesar que no pretendo cambiar la estructura ya establecida, me gustaría hacer una crítica, desde mi posición como estudiante de física, acerca de aquellos temas que no comprendí, en especial quisiera hacer un énfasis en la forma en la que se comunican los resultados en ciencia. En general, una de las cosas que hacen que el tema sea tan complicado de comprender para un estudiante que no ha visto 1 Luego de investigar en http://en.wikipedia.org/wiki/Two- state_quantum_system

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Coloquio I de Física

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Resea III Coloquio de FsicaDecoherence, relaxation and heat currents in quantum systemscoupled to electronic bathsSantiago Cifuentes201224046

En el presente coloquio se comento acerca de la coherencia y relajacin de un spin acoplado a un bao de conduccin de electrones, la discusin empieza con una mencin de la importancia de los dispositivos basados en el spin y de cmo son importantes para la computacin cuntica. A partir de lo anterior se hace una breve introduccin a lo que es un qubit, el cual se define como un sistema efectivo de dos niveles, lo cual se refiere a un sistema en el cual puede existir superposicin de dos estados cunticos cualesquiera[footnoteRef:1]. Seguido a esto se menciona la importancia de entender como es la relacin entre un qubit y la relacin con el ambiente al que esta acoplado, como lo seran electrones, fonones y otros. Esta importancia radica en que la relacin del qubit con el ambiente suele llevar a fenmenos de disipacin que crean decoherencia en el qubit. A partir de aqu se estudian estos fenmenos (coherencia y relajacin) en un ambiente especial como lo es la bao electrnico, luego de este punto sigue una larga lista de anlisis matemtico acerca de los resultados del experimento, desafortunadamente el nivel requerido para entender ms all de la introduccin va ms all de mis conocimientos en fsica y matemticas. [1: Luego de investigar en http://en.wikipedia.org/wiki/Two-state_quantum_system]

A partir de aqu me gustara hacer un comentario: lo lgico que se espera en una resea es una crtica al trabajo realizado por el autor sobre el cual se escribe. Pues bien, a pesar que no pretendo cambiar la estructura ya establecida, me gustara hacer una crtica, desde mi posicin como estudiante de fsica, acerca de aquellos temas que no comprend, en especial quisiera hacer un nfasis en la forma en la que se comunican los resultados en ciencia.En general, una de las cosas que hacen que el tema sea tan complicado de comprender para un estudiante que no ha visto cursos avanzados de fsica cuntica est en el uso de la terminologa y en las tcnicas usadas para el anlisis de los experimentos, palabras tales como densidad de spin, bao de fermiones, tcnica de Nakajima-Zwanzig y convolucin del tiempo eran presentadas sin mayor explicacin lo cual presenta un problema de contextualizacin para un estudiante de segundo ao[footnoteRef:2] y en general para cualquier persona que no haya llegado a ver a profundidad temas en mecnica cuntica, quizs la respuesta a estas cuestiones sea que sencillamente el tema est hecho slo para conocedores de la mecnica cuntica, y quizs sea cierto; sin embargo esto no debera implicar que la presentacin del tema se tenga que dar de forma tan compleja. [2: Cuarto semestre]

Lo anterior es muy posiblemente una interpretacin errnea, sin embargo esta surge a partir de la forma en cmo se presentan temas como el discutido aqu, el punto de esta discusin est en que hay un gran salto entre el lenguaje utilizado en la fsica vista en el pregrado y el de la fsica en la investigacin[footnoteRef:3]. Esto no quiere decir que la investigacin se tenga que simplificar pero si se debera evitar el exceso de trminos tcnicos cuando se presenta un tema de estos a un pblico donde no slo hay estudiantes avanzados de fsica. En conclusin debera buscarse un punto medio entre la complejidad de la investigacin y la forma de comunicar los resultados a un pblico no muy especializado. [3: Una vez ms, hasta lo que he visto en 2 aos de fsica]

BibliografaRestrepo, J., Chitra, R., Camalet, S. & Dupont, E., 2011. Effect of a gap on the decoherence of a qubit. Physical Review B, Issue 84, pp. 1-10.