Fast optical control of a coded qubit in a triple quantum dot

Autores
Acosta Coden, Diego Sebastian; Gómez, Sergio Santiago; Romero, Rodolfo Horacio; Osenda, Omar; Ferrón, Alejandro
Año de publicación
2019
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
Fil: Acosta Coden, Diego Sebastian. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura; Argentina.
Fil: Acosta Coden, Diego Sebastian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Modelado e Innovación Tecnológica; Argentina.
Fil: Gómez, Sergio Santiago. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura; Argentina.
Fil: Gómez, Sergio Santiago. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Modelado e Innovación Tecnológica; Argentina.
Fil: Romero, Rodolfo Horacio. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura; Argentina.
Fil: Romero, Rodolfo Horacio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Modelado e Innovación Tecnológica; Argentina.
Fil: Ferrón, Alejandro. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura; Argentina.
Fil: Ferrón, Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Modelado e Innovación Tecnológica; Argentina.
Fil: Osenda, Omar. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Física Enrique Gaviola; Argentina.
In this work, we study strategies for the optical control, within the dipole approximation, of a qubit encoded in the total intrinsic angular momentum states of three electrons confined in a triple quantum dot. The system is modeled using effective confining potentials, and its electronic structure is calculated using the configuration interaction method. Optimal control theory (OCT) was applied to design low-fluence time-dependent electric fields controlling the qubit in times shorter than a nanosecond. The resulting pulses produce transitions between the qubit states for experimentally available field amplitudes with high fidelity. Moreover, studying the dominant frequencies present in the OCT pulses, we show that the switching between the qubit states can also be achieved with simpler combinations of sinusoidal driving fields that produce transitions to intermediate states. The limitations of an extended Hubbard description for the model and its dynamic behavior are also discussed.
Fuente
Physica Scripta, 2019, vol. 94, no. 2, p. 1-10.
Materia
Quantum dots
Optimal control theory
Quantum control
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/ar/
Repositorio
Repositorio Institucional de la Universidad Nacional del Nordeste (UNNE)
Institución
Universidad Nacional del Nordeste
OAI Identificador
oai:repositorio.unne.edu.ar:123456789/61696
Acceder
id RIUNNE_a1399e96861839e9eecee524826382f7
oai_identifier_str oai:repositorio.unne.edu.ar:123456789/61696
network_acronym_str RIUNNE
repository_id_str 4871
network_name_str Repositorio Institucional de la Universidad Nacional del Nordeste (UNNE)
spelling Fast optical control of a coded qubit in a triple quantum dotAcosta Coden, Diego SebastianGómez, Sergio SantiagoRomero, Rodolfo HoracioOsenda, OmarFerrón, AlejandroQuantum dotsOptimal control theoryQuantum controlFil: Acosta Coden, Diego Sebastian. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura; Argentina.Fil: Acosta Coden, Diego Sebastian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Modelado e Innovación Tecnológica; Argentina.Fil: Gómez, Sergio Santiago. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura; Argentina.Fil: Gómez, Sergio Santiago. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Modelado e Innovación Tecnológica; Argentina.Fil: Romero, Rodolfo Horacio. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura; Argentina.Fil: Romero, Rodolfo Horacio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Modelado e Innovación Tecnológica; Argentina.Fil: Ferrón, Alejandro. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura; Argentina.Fil: Ferrón, Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Modelado e Innovación Tecnológica; Argentina.Fil: Osenda, Omar. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Física Enrique Gaviola; Argentina.In this work, we study strategies for the optical control, within the dipole approximation, of a qubit encoded in the total intrinsic angular momentum states of three electrons confined in a triple quantum dot. The system is modeled using effective confining potentials, and its electronic structure is calculated using the configuration interaction method. Optimal control theory (OCT) was applied to design low-fluence time-dependent electric fields controlling the qubit in times shorter than a nanosecond. The resulting pulses produce transitions between the qubit states for experimentally available field amplitudes with high fidelity. Moreover, studying the dominant frequencies present in the OCT pulses, we show that the switching between the qubit states can also be achieved with simpler combinations of sinusoidal driving fields that produce transitions to intermediate states. The limitations of an extended Hubbard description for the model and its dynamic behavior are also discussed.IOP Publishing2019info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501info:ar-repo/semantics/articuloapplication/pdfp. 1-10application/pdfAcosta Coden, Diego Sebastian, et al., 2019. Fast optical control of a coded qubit in a triple quantum dot. Physica Scripta. Estocolmo: IOP Publishing, vol. 94, no. 2, p. 1-10. E-ISSN 1402-4896. DOI https://doi.org/10.1088/1402-4896/aaf763https://repositorio.unne.edu.ar/handle/123456789/61696Physica Scripta, 2019, vol. 94, no. 2, p. 1-10.reponame:Repositorio Institucional de la Universidad Nacional del Nordeste (UNNE)instname:Universidad Nacional del Nordesteenghttps://doi.org/10.1088/1402-4896/aaf763info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/ar/Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Argentina2026-09-24T12:43:49Zoai:repositorio.unne.edu.ar:123456789/61696instacron:UNNEInstitucionalhttp://repositorio.unne.edu.ar/Universidad públicaNo correspondehttp://repositorio.unne.edu.ar/oaiososa@bib.unne.edu.ar;sergio.alegria@unne.edu.arArgentinaNo correspondeNo correspondeNo correspondeopendoar:48712026-09-24 12:43:51.185Repositorio Institucional de la Universidad Nacional del Nordeste (UNNE) - Universidad Nacional del Nordestefalse
dc.title.none.fl_str_mv Fast optical control of a coded qubit in a triple quantum dot
title Fast optical control of a coded qubit in a triple quantum dot
spellingShingle Fast optical control of a coded qubit in a triple quantum dot
Acosta Coden, Diego Sebastian
Quantum dots
Optimal control theory
Quantum control
title_short Fast optical control of a coded qubit in a triple quantum dot
title_full Fast optical control of a coded qubit in a triple quantum dot
title_fullStr Fast optical control of a coded qubit in a triple quantum dot
title_full_unstemmed Fast optical control of a coded qubit in a triple quantum dot
title_sort Fast optical control of a coded qubit in a triple quantum dot
dc.creator.none.fl_str_mv Acosta Coden, Diego Sebastian
Gómez, Sergio Santiago
Romero, Rodolfo Horacio
Osenda, Omar
Ferrón, Alejandro
author Acosta Coden, Diego Sebastian
author_facet Acosta Coden, Diego Sebastian
Gómez, Sergio Santiago
Romero, Rodolfo Horacio
Osenda, Omar
Ferrón, Alejandro
author_role author
author2 Gómez, Sergio Santiago
Romero, Rodolfo Horacio
Osenda, Omar
Ferrón, Alejandro
author2_role author
author
author
author
dc.subject.none.fl_str_mv Quantum dots
Optimal control theory
Quantum control
topic Quantum dots
Optimal control theory
Quantum control
dc.description.none.fl_txt_mv Fil: Acosta Coden, Diego Sebastian. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura; Argentina.
Fil: Acosta Coden, Diego Sebastian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Modelado e Innovación Tecnológica; Argentina.
Fil: Gómez, Sergio Santiago. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura; Argentina.
Fil: Gómez, Sergio Santiago. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Modelado e Innovación Tecnológica; Argentina.
Fil: Romero, Rodolfo Horacio. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura; Argentina.
Fil: Romero, Rodolfo Horacio. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Modelado e Innovación Tecnológica; Argentina.
Fil: Ferrón, Alejandro. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura; Argentina.
Fil: Ferrón, Alejandro. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Modelado e Innovación Tecnológica; Argentina.
Fil: Osenda, Omar. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Física Enrique Gaviola; Argentina.
In this work, we study strategies for the optical control, within the dipole approximation, of a qubit encoded in the total intrinsic angular momentum states of three electrons confined in a triple quantum dot. The system is modeled using effective confining potentials, and its electronic structure is calculated using the configuration interaction method. Optimal control theory (OCT) was applied to design low-fluence time-dependent electric fields controlling the qubit in times shorter than a nanosecond. The resulting pulses produce transitions between the qubit states for experimentally available field amplitudes with high fidelity. Moreover, studying the dominant frequencies present in the OCT pulses, we show that the switching between the qubit states can also be achieved with simpler combinations of sinusoidal driving fields that produce transitions to intermediate states. The limitations of an extended Hubbard description for the model and its dynamic behavior are also discussed.
description Fil: Acosta Coden, Diego Sebastian. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura; Argentina.
publishDate 2019
dc.date.none.fl_str_mv 2019
dc.type.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
http://purl.org/coar/resource_type/c_6501
info:ar-repo/semantics/articulo
format article
status_str publishedVersion
dc.identifier.none.fl_str_mv Acosta Coden, Diego Sebastian, et al., 2019. Fast optical control of a coded qubit in a triple quantum dot. Physica Scripta. Estocolmo: IOP Publishing, vol. 94, no. 2, p. 1-10. E-ISSN 1402-4896. DOI https://doi.org/10.1088/1402-4896/aaf763
https://repositorio.unne.edu.ar/handle/123456789/61696
identifier_str_mv Acosta Coden, Diego Sebastian, et al., 2019. Fast optical control of a coded qubit in a triple quantum dot. Physica Scripta. Estocolmo: IOP Publishing, vol. 94, no. 2, p. 1-10. E-ISSN 1402-4896. DOI https://doi.org/10.1088/1402-4896/aaf763
url https://repositorio.unne.edu.ar/handle/123456789/61696
dc.language.none.fl_str_mv eng
language eng
dc.relation.none.fl_str_mv https://doi.org/10.1088/1402-4896/aaf763
dc.rights.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/ar/
Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Argentina
eu_rights_str_mv openAccess
rights_invalid_str_mv http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/ar/
Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Argentina
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
p. 1-10
application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv IOP Publishing
publisher.none.fl_str_mv IOP Publishing
dc.source.none.fl_str_mv Physica Scripta, 2019, vol. 94, no. 2, p. 1-10.
reponame:Repositorio Institucional de la Universidad Nacional del Nordeste (UNNE)
instname:Universidad Nacional del Nordeste
reponame_str Repositorio Institucional de la Universidad Nacional del Nordeste (UNNE)
collection Repositorio Institucional de la Universidad Nacional del Nordeste (UNNE)
instname_str Universidad Nacional del Nordeste
repository.name.fl_str_mv Repositorio Institucional de la Universidad Nacional del Nordeste (UNNE) - Universidad Nacional del Nordeste
repository.mail.fl_str_mv ososa@bib.unne.edu.ar;sergio.alegria@unne.edu.ar
_version_ 1877230389092679680
score 13.265058

Publicaciones similares