Tomographic characterization of quantum non-demolition measurements in superconducting circuits

Tesis Doctoral inédita leída en la Universidad Autónoma de Madrid, Facultad de Ciencias, Departamento de Física Teórica de la Materia Condensada. Fecha de Lectura: 15-03-2024

Detalles Bibliográficos
Autor: Pereira Valenzuela, Luciano Iván
Tipo de recurso: tesis doctoral
Fecha de publicación:2024
País:España
Institución:Universidad Autónoma de Madrid
Repositorio:Biblos-e Archivo. Repositorio Institucional de la UAM
Idioma:inglés
OAI Identifier:oai:repositorio.uam.es:10486/713777
Acceso en línea:http://hdl.handle.net/10486/713777
Access Level:acceso abierto
Palabra clave:Nanociencia
Biofísica
Física
id ES_2c862e04bc4905593968f542faaf8a39
oai_identifier_str oai:repositorio.uam.es:10486/713777
network_acronym_str ES
network_name_str España
repository_id_str
spelling Tomographic characterization of quantum non-demolition measurements in superconducting circuitsPereira Valenzuela, Luciano IvánNanocienciaBiofísicaFísicaTesis Doctoral inédita leída en la Universidad Autónoma de Madrid, Facultad de Ciencias, Departamento de Física Teórica de la Materia Condensada. Fecha de Lectura: 15-03-2024Las mediciones cuánticas no destructivas (QND) permiten evaluaciones repetidas de un observable sin destruir el sistema cuántico. La caracterización efciente de estas mediciones es escencial para certifcar, mejorar y escalar los procesadores cuánticos. En esta tesis, abordamos el desafío simulando y caracterizando mediciones de QND mediante tomografía cuántica. Primero, introducimos un esquema de tomografía autoconsistente para realizar una caracterización física completa de un detector QND arbitrario, incluyendo la reconstrucción de los procesos de medición y la extracción de cuantifcadores relevantes como la fdelidad de medida, la QND-ness, y la destructividad. Este marco de trabajo es una herramienta de diagnóstico de la dinámica de detectores QND, permitiéndonos identifcar errores y mejorar su calibración y diseño. Ilustramos esto en una simulación realista de Jaynes-Cummings de una lectura de qubit superconductor de alta anarmonicidad. Caracterizamos los errores no dispersivos, cuantifcamos la back-action introducida por la cavidad de medida y calibramos el punto de medición óptimo. Luego mostramos que este procedimiento se puede paralelizar de manera efciente mediante medidas uno y dos qubits en un procesador cuántico multi-qubits. Proporcionamos una demostración experimental del protocolo tomográfco en un dispositivo IBM-Q de 7 qubits, caracterizando la calidad de medida convencional de los qubits, así como mediciones generalizadas como la paridad o los esquemas de medición -reset-feedback. También mostramos cómo cuantifcar el crosstalk de mediciones y utilizarla para certifcar la calidad de la medidas simultánea en múltiples qubits. Nuestro método es una alternativa efciente para caracterizar y comprender las mediciones QND en dispositivos cuánticos actuales desde el punto de vista teórico y experimentalThis thesis has been supported by Becas Chile Grants. 2019-772200275, and funding from the Spanish project PGC2018-094792-B-I00 (MCIU/AEI/FEDER, UE), CAM/FEDER Project No. S2018/TCS-4342 (QUITEMAD-CM), the Proyecto Sinérgico CAM 2020 Y2020/TCS-6545 (NanoQuCo-CM), and the CSIC Interdisciplinary Thematic Platform (PTI) Quantum Technologies (PTI-QTEP+)García Ripoll, Juan JoséRamos del Río, TomásDepartamento de Física Teórica de la Materia CondensadaFacultad de CienciasFeist, Johannes20242024-03-15doctoral thesishttp://purl.org/coar/resource_type/c_db06NAhttp://purl.org/coar/version/c_be7fb7dd8ff6fe43info:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10486/713777reponame:Biblos-e Archivo. Repositorio Institucional de la UAMinstname:Universidad Autónoma de MadridInglésengopen accesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 Internationalhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/info:eu-repo/semantics/openAccessoai:repositorio.uam.es:10486/7137772026-06-23T12:46:27Z
dc.title.none.fl_str_mv Tomographic characterization of quantum non-demolition measurements in superconducting circuits
title Tomographic characterization of quantum non-demolition measurements in superconducting circuits
spellingShingle Tomographic characterization of quantum non-demolition measurements in superconducting circuits
Pereira Valenzuela, Luciano Iván
Nanociencia
Biofísica
Física
title_short Tomographic characterization of quantum non-demolition measurements in superconducting circuits
title_full Tomographic characterization of quantum non-demolition measurements in superconducting circuits
title_fullStr Tomographic characterization of quantum non-demolition measurements in superconducting circuits
title_full_unstemmed Tomographic characterization of quantum non-demolition measurements in superconducting circuits
title_sort Tomographic characterization of quantum non-demolition measurements in superconducting circuits
dc.creator.none.fl_str_mv Pereira Valenzuela, Luciano Iván
author Pereira Valenzuela, Luciano Iván
author_facet Pereira Valenzuela, Luciano Iván
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv García Ripoll, Juan José
Ramos del Río, Tomás
Departamento de Física Teórica de la Materia Condensada
Facultad de Ciencias
Feist, Johannes
dc.subject.none.fl_str_mv Nanociencia
Biofísica
Física
topic Nanociencia
Biofísica
Física
description Tesis Doctoral inédita leída en la Universidad Autónoma de Madrid, Facultad de Ciencias, Departamento de Física Teórica de la Materia Condensada. Fecha de Lectura: 15-03-2024
publishDate 2024
dc.date.none.fl_str_mv 2024
2024-03-15
dc.type.none.fl_str_mv doctoral thesis
http://purl.org/coar/resource_type/c_db06
NA
http://purl.org/coar/version/c_be7fb7dd8ff6fe43
dc.type.openaire.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
dc.identifier.none.fl_str_mv http://hdl.handle.net/10486/713777
url http://hdl.handle.net/10486/713777
dc.language.none.fl_str_mv Inglés
eng
language_invalid_str_mv Inglés
language eng
dc.rights.none.fl_str_mv open access
http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.rights.openaire.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv open access
http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblos-e Archivo. Repositorio Institucional de la UAM
instname:Universidad Autónoma de Madrid
instname_str Universidad Autónoma de Madrid
reponame_str Biblos-e Archivo. Repositorio Institucional de la UAM
collection Biblos-e Archivo. Repositorio Institucional de la UAM
repository.name.fl_str_mv
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1869405247309348864
score 15.812429

Similares en LA Referencia