Gianvito Chiarella Fakultät für Physik LMU München

Ingredienti Attrezzatura Procedimento Degustazione Gianvito Chiarella Fakultät für Physik LMU München

Ingredienti Attrezzatura Procedimento Degustazione

Ingredienti: stati di Bell Gianvito Chiarella FAKULTÄT FÜR PHYSIK Ingredienti: stati di Bell Spazio del sistema composto 𝐻= 𝐻 𝐴 ⊗ 𝐻 𝐵 , 𝑑= 𝑑 𝐴 ∙ 𝑑 𝐵 Stato del sistema composto | ψ = |𝜑 𝐴 ⊗ |𝜑 𝐵 Entanglement

Ingredienti: stati di Bell Gianvito Chiarella FAKULTÄT FÜR PHYSIK Ingredienti: stati di Bell | 0 , |1 | 0 , |1 2 qubits 𝐻= 𝐻 𝐴 ⊗ 𝐻 𝐵 , 𝑑 𝐻 =4 | φ + = 1 2 |00 + |11 Stati di Bell (Max entangled) | φ − = 1 2 |00 − |11 | ψ − = 1 2 |01 − |10 𝑆 𝑚𝑎𝑥 =− ln 1 𝑑 =ln⁡(2)⁡ | ψ + = 1 2 |01 + |10

Ingredienti Attrezzatura Procedimento Degustazione

Gianvito Chiarella FAKULTÄT FÜR PHYSIK qubits Attrezzatura...

Gianvito Chiarella FAKULTÄT FÜR PHYSIK Attrezzatura...

Gianvito Chiarella FAKULTÄT FÜR PHYSIK Attrezzatura...

Qubits? Struttura iper fine del ground state 6 2 𝑆 1/2 del Cesio Gianvito Chiarella FAKULTÄT FÜR PHYSIK Qubits? Struttura iper fine del ground state 6 2 𝑆 1/2 del Cesio

Reticoli ottici Laser Laser Gianvito Chiarella FAKULTÄT FÜR PHYSIK Reticoli ottici Laser Laser ONDA STAZIONARIA originata dalla sovrapposizione di due fasci identici che si propagano in direzioni opposte

𝛼(𝜔) Reticoli ottici 𝐹 =− ∇ 𝑈 𝑑𝑖𝑝 𝑈 𝑑𝑖𝑝 =− 𝑑 ∙ 𝐸 =−𝛼 𝐸 2 → 𝑈 𝑑𝑖𝑝 ∝I Gianvito Chiarella FAKULTÄT FÜR PHYSIK Reticoli ottici 𝐹 =− ∇ 𝑈 𝑑𝑖𝑝 𝛼(𝜔) 𝑈 𝑑𝑖𝑝 =− 𝑑 ∙ 𝐸 =−𝛼 𝐸 2 → 𝑈 𝑑𝑖𝑝 ∝I Bose Einstein condensate loaded in optical lattice

Spin-dependent optical lattices Gianvito Chiarella FAKULTÄT FÜR PHYSIK Reticoli ottici |0 |1 Spin-dependent optical lattices 𝑛 =1

Ingredienti Attrezzatura Procedimento Degustazione

Il nostro Quantum circuit... Gianvito Chiarella FAKULTÄT FÜR PHYSIK Il nostro Quantum circuit... HADAMARD 𝐻|0 = 1 2 |0 + |1 |0 𝐻|1 = 1 2 |0 − |1 C-NOT : |00 → |00 |0 |01 → |01 |10 → |11 C-NOT |11 → |10

Il nostro Quantum circuit... Gianvito Chiarella FAKULTÄT FÜR PHYSIK Il nostro Quantum circuit... |00 → 1 2 |0 + |1 ⊗ |0 = 1 2 |00 + |10 |0 → 1 2 |00 + |11 =| φ + |0

Il nostro Quantum circuit... Gianvito Chiarella FAKULTÄT FÜR PHYSIK Il nostro Quantum circuit... |00 → 1 2 |0 + |1 ⊗ |0 = 1 2 |00 + |10 → 1 2 |00 + |11 =| φ + |0 |01 → 1 2 |01 + |11 → 1 2 |01 + |10 = =| ψ + |1

Il nostro Quantum circuit... Gianvito Chiarella FAKULTÄT FÜR PHYSIK Il nostro Quantum circuit... |00 → 1 2 |0 + |1 ⊗ |0 = 1 2 |00 + |10 → 1 2 |00 + |11 =| φ + |1 |01 → 1 2 |01 + |11 → 1 2 |01 + |10 = =| ψ + |10 → 1 2 |00 − |11 =| φ − |0

Il nostro Quantum circuit... Gianvito Chiarella FAKULTÄT FÜR PHYSIK Il nostro Quantum circuit... |00 → 1 2 |0 + |1 ⊗ |0 = 1 2 |00 + |10 → 1 2 |00 + |11 =| φ + |1 |01 → 1 2 |01 + |11 → 1 2 |01 + |10 = =| ψ + |10 → 1 2 |00 − |11 =| φ − |1 |11 → 1 2 |01 − |10 =| ψ −

Quantum gates nel reticolo ottico : Base Gianvito Chiarella FAKULTÄT FÜR PHYSIK Quantum gates nel reticolo ottico : Base |0 |0 |1 |0 |1 |1 |0 |1

Quantum gates nel reticolo ottico Gianvito Chiarella FAKULTÄT FÜR PHYSIK Quantum gates nel reticolo ottico Hadamard: impulso 𝜋 2 con 𝜔 ~ 10 𝐺𝐻𝑧

Quantum gates nel reticolo ottico Gianvito Chiarella FAKULTÄT FÜR PHYSIK Quantum gates nel reticolo ottico

Quantum gates nel reticolo ottico Gianvito Chiarella FAKULTÄT FÜR PHYSIK Quantum gates nel reticolo ottico

Quantum gates nel reticolo ottico Gianvito Chiarella FAKULTÄT FÜR PHYSIK Quantum gates nel reticolo ottico |00

Quantum gates nel reticolo ottico Gianvito Chiarella FAKULTÄT FÜR PHYSIK Quantum gates nel reticolo ottico |11

Quantum gates nel reticolo ottico Gianvito Chiarella FAKULTÄT FÜR PHYSIK Quantum gates nel reticolo ottico |01

Quantum gates nel reticolo ottico Gianvito Chiarella FAKULTÄT FÜR PHYSIK Quantum gates nel reticolo ottico |10 𝑒 𝑖𝐻𝑡/ℏ |10 =𝑒 𝜑(𝑡) |10 =−|10

Quantum gates nel reticolo ottico Gianvito Chiarella FAKULTÄT FÜR PHYSIK Quantum gates nel reticolo ottico C-NOT C-PHASE |00 → |00 |00 → |00 |01 → |01 |01 → |01 VS |10 → |11 |10 → −|10 |11 → |10 |11 → |11

Ingredienti Attrezzatura Procedimento Degustazione

Gianvito Chiarella FAKULTÄT FÜR PHYSIK IBM

Grazie per l’attenzione! hoffame IBM Gianvito Chiarella FAKULTÄT FÜR PHYSIK Grazie per l’attenzione! IBM Gianvito Chiarella Fakultät für Physik LMU München hoffame

Jaksch, D. , Briegel, H. J. , Cirac, J. I. , Gardiner, C. W Jaksch, D., Briegel, H. J., Cirac, J. I., Gardiner, C. W. & Zoller, P. Entanglement of atoms via cold controlled collisions. Phys. Rev. Lett. 82, 1975–1978 (1999). Mandel, O. et al. Controlled collisions for multiparticle entanglement of optically trapped atoms. Nature 425, 937–940 (2003) Zopes, J. Storing atoms in spin dependent optical lattices – Masterarbeit in Physik Bloch, I. Quantum coherence and entanglement with ultracold atoms in optical lattices. Nature 453, 1016-1022 (2008) Vorstellung Mitarbeiter in der Studien- und Prüfungsverwaltung 32