Determinazione univoca e generazione di canali quantistici a un qubit di rango due

Abstract degli autori

Un problema importante nelle tecnologie quantistiche è generare un’evoluzione obiettivo di un sistema quantistico aperto. Un elemento fondamentale di questo compito è la capacità di determinare se l’evoluzione effettiva del sistema coincide con quella obiettivo. Per la generazione di canali quantistici unitari in sistemi quantistici aperti, Goerz, Reich e Koch [New J. Phys. {\bf 16} 055012 (2014)] hanno dimostrato che, per determinare se l’evoluzione effettiva coincide con un’evoluzione unitaria desiderata, è sufficiente confrontarne l’azione su tre matrici densità particolari. In questo lavoro consideriamo la generazione controllata e la determinazione univoca di canali quantistici non unitari in sistemi quantistici aperti, con particolare attenzione ai canali quantistici a un qubit di rango due. Dimostriamo che, per determinare univocamente questi canali quantistici, è sufficiente considerarne l’azione su sole tre matrici densità scelte opportunamente. Sulla base di questo risultato teorico, indaghiamo numericamente la generazione di vari canali quantistici non unitari obiettivo a un qubit in sistemi quantistici aperti, mediante controlli coerenti e incoerenti.