Quantum computation with solid-state systems

Abstract

[eng] The next thing you will read is the Final Degree Project of student Albert Cañellas García. It introduces the basic concepts of quantum computing, such as what a qubit is, quantum gates and quantum algorithms, and compares different methods for building quantum computers with solid-state systems. In particular, we look at how to create quantum gates that operate with two qubits using double quantum dots, a recent technology with a very promising future. We start with a simple model using electrons spin and then go deeper into the use of holes, which have advantages over electrons, such as are more resistant to decoherence and their strong spin-orbit interaction makes them more manipulable.

[spa] Lo siguiente que va a leer es el Trabajo de Final de Grado del estudiante Albert Ca˜nellas Garc´ıa. En ´el se introducen los conceptos b´asicos de la computaci´on cu´antica, como qu´e es un qubit, las puertas cu´anticas y los algoritmos cu´anticos, adem´as, se comparan distintos m´etodos para construir ordenadores cu´anticos con sistemas de estado s´olido. En concreto, se estudia c´omo crear puertas cu´anticas que operen dos qubits utilizando Double Quantum Dots, una tecnolog´ıa reciente con un futuro muy prometedor. Empezamos con un modelo sencillo que utiliza el esp´ın de los electrones y luego profundizamos en el uso de huecos, que tiene ciertas ventajas sobre los electrones, como por ejemplo que en ciertos aspectos son m´as resistentes a la decoherencia y su fuerte interacci´on spin-orbita los hace m´as manipulables.

[cat] El seg¨uent que llegir`a ´es el Treball de Final de Grau de l’estudiant Albert Ca˜nellas Garc´ıa. En ell s’introdueixen els conceptes b`asics de la computaci´o qu`antica, com qu`e ´es un qubit, les portes qu`antiques i els algorismes qu`antics, a m´es, es comparen diferents m`etodes per a construir ordinadors qu`antics amb sistemes d’estat s`olid. En concret, s’estudia com crear portes qu`antiques que operin dos qubits utilitzant Double Quantum Dots, una tecnologia recent amb un futur molt prometedor. Comencem amb un model senzill que utilitza l’esp´ın dels electrons i despr´es aprofundim en l’´us de forats electr`onics, amb certs avantatges sobre els electrons, com per exemple s´on m´es resistents a la decoherencia i la seva forta interacci´o spin-orbita els fa m´es manipulables.