A study of a simple decoherence model
Jorge Guillén Rubio (Universidad de Alicante). Tutor: J. Fernández-Rossier
En este trabajo de investigación se presenta un estudio sobre la decoherencia cuántica, un fenómeno que ocurre cuando un sistema cuántico interactúa con su entorno y pierde su capacidad de mantener estados cuánticos puros. Se propone un modelo sencillo que simula la interacción entre un qubit (unidad básica de la información cuántica) y un entorno modelado como una partícula bajo la influencia de un oscilador armónico cuántico unidimensional, que a su vez depende del estado del qubit. Se analiza cómo las interacciones afectan a la coherencia cuántica del qubit. Para ello, se emplean dos enfoques: uno analítico y otro numérico. Los resultados muestran que, en interacciones débiles, ambos enfoques coinciden, prediciendo un comportamiento periódico en la coherencia. Sin embargo, en interacciones fuertes, el modelo numérico revela un decaimiento irreversible de la coherencia, un comportamiento típico de sistemas cuánticos abiertos.
Este fenómeno tiene fuertes implicaciones para el desarrollo de tecnologías cuánticas, como los ordenadores cuánticos, donde la decoherencia representa un desafío clave para el procesamiento y almacenamiento de la información cuántica.