E depois do churrasco... Vida, abundante e com simples alegria

Estou aqui com um acúmulo de artigos de várias revistas para verificar. Notei que tem dois artigos interessantes que talvez sejam úteis para quem pesquisa óptica quântica, pois reportam sobre eletrodinâmica quântica de cavidades acopladas a quantum dots. Um deles é: "Linear and nonlinear optical spectroscopy of a strongly coupled microdisk–quantum dot system," por Kartik Srinivasan e Oskar Painter. O outro artigo é: "Controlling cavity reflectivity with a single quantum dot," por Dirk Englund, Andrei Faraon, Ilya Fushman, Nick Stoltz, Pierre Petroff e Jelena Vukovi.
Achei que talvez valesse a pena ler: "Life, abundant and with simple joy," por Sarah K. Castle, e valeu!
Tem também este artigo na PRL: "Experimental Test of the High-Frequency Quantum Shot Noise Theory in a Quantum Point Contact," por E. Zakka-Bajjani, J. Ségala, F. Portier, P. Roche, D. C. Glattli, A. Cavanna e Y. Jin. Um contato pontual quântico é algo maravilhoso: pode servir para detectar a carga de um único elétron! Shot noise é o ruído que aparece devido ao fato de que uma corrente elétrica é, na verdade, produzida pelo movimento de cargas discretas. Este artigo é importante porque é a primeira constatação direta da validade da teoria existente de shot noise.
Na Science saiu um review para quem tem interesse em computação quântica óptica: "Optical Quantum Computing," por Jeremy L. O'Brien. Aparentemente computadores quânticos puramente ópticos podem ser produzidos em princípio.
Na PRA tem um artigo sobre descoerência em quantum dot duplo de carga: "Decoherence dynamics of two charge qubits in vertically coupled quantum dots," por W. Ben Chouikha, S. Jaziri e R. Bennaceur. Estes autores usam dois elétrons acoplados a um reservatório de fônons e mostram vários aspectos da descoerência, inclusive calculam a concorrência no caso de emaranhamento.
Se eu tivesse realmente tempo de sobra, estudaria o artigo: "Quantum electrodynamics of qubits," por Iwo Bialynicki-Birula e Tomasz Sowiński. Estes autores escreveram um artigo de 23 páginas com diagramas de Feynman e tudo, com perturbação até quarta ordem, etc.. Consideram um sistema de dois níveis interagindo com o campo eletromagnético quantizado de forma geral e desenvolvem uma teoria muito bonita. Pena que hoje em dia meu ambiente exterior tem sido programado com "Publish or perish."
Saiu também uma Rapid Communication na PRA que discute a simulação clássica de parte do algoritmo de Shor: "Classical simulability and the significance of modular exponentiation in Shor's algorithm," por Nadav Yoran e Anthony J. Short.
Nosso artigo também saiu agora em dezembro, na PRA: "Continuous dynamical protection of two-qubit entanglement from uncorrelated dephasing, bit flipping, and dissipation," por F. F. Fanchini e R. d. J. Napolitano. Neste artigo nós mostramos que é possível usar desacoplamento dinâmico contínuo para proteger emaranhamento de qualquer tipo de perturbação externa por reservatórios bosônicos a temperatura finita.
É impossível fazer computação quântica segura de dois partidos: "Impossibility of secure two-party classical computation," por Roger Colbeck.
Também foi publicada na PRL uma generalização de um teorema negativo: "Generalized No-Broadcasting Theorem," por Howard Barnum, Jonathan Barrett, Matthew Leifer, e Alexander Wilce.
Na PRL saiu um artigo sobre descoerência em n qubits: "Decoherence of an n-Qubit Quantum Memory," por Thomas Gorin, Carlos Pineda e Thomas H. Seligman.
Finalmente por hoje, na PRL saiu um artigo que é bastante relevante também: "Frequency-Selective Single-Photon Detection Using a Double Quantum Dot," por S. Gustavsson, M. Studer, R. Leturcq, T. Ihn, K. Ensslin, D. C. Driscoll e A. C. Gossard. O interessante deste artigo é que os autores podem relacionar diretamente a detecção do tunelamento de um elétron com a emissão de um único fóton. Este artigo foi citado na Science.

Guiando estados quânticos

Olhando uns outros artigos na PRA, achei este que introduz um conceito novo: "Entanglement, Einstein-Podolsky-Rosen correlations, Bell nonlocality, and steering," por S. J. Jones, H. M. Wiseman e A. C. Doherty. Na verdade, este artigo é apenas uma continuação de um outro: "Steering, Entanglement, Nonlocality, and the Einstein-Podolsky-Rosen Paradox," por H. M. Wiseman, S. J. Jones e A. C. Doherty. A idéia envolvida no conceito de steering é como eles colocam no abstract e vou fazer minha versão a seguir. Suponha que Alice queira convencer Beto de que eles compartilham um estado emaranhado. No entanto, ambos estão pedindo o divórcio e um não acredita em absolutamente nada do que o outro diz e estão morando separados; só se comunicam por telefone e e-mail. Então, a Alice quer convencer o Beto de que, de fato, ainda têm algo em comum: um ensemble de estados emaranhados. Como é que ela pode fazer isto? A idéia é que ela ligue para ele e diga, "Beto, seu sacana, meça os spin ao longo da direção x e você vai ver que, este próximo, vai dar exatamente up." Ele mede e obtém up, mas diz, "Ora, Alice, sua trapaceira, isto foi apenas 50% de sorte." Mas aí ela diz, "Então meça o próximo que também vai dar up." E ele mede e obtém up. Se toda vez que ela disser para medir, o resultado for como ela diz, provavelmente ele pode acabar se convencendo de que eles possuem um estado emaranhado. Podem até trocar o eixo, passando a testar ao longo de y ou de z.
Na minha opinião, no entanto, conhecendo as pessoas como eu conheço, creio que mesmo tendo a verificação experimental, o Beto pode mentir para Alice toda vez que ela acerta, dizendo, "Não disse, você errou, não deu conforme você me disse que ia dar: não temos nada em comum". Mas, de qualquer forma, num caso litigioso como este, poderíamos sempre arranjar árbitros incorruptíveis para executar as medições. Outra questão que fica é se, de fato, podemos saber se o árbitro é incorruptível...
Para quem gosta de transições de fase quânticas, fica meu presente de Natal: "Simulation of the superradiant quantum phase transition in the superconducting charge qubits inside a cavity," por Gang Chen, Zidong Chen e Jiuqing Liang. Este é mais um artigo teórico que propõe um experimento factível. Neste caso, SQUID's são acoplados a uma cavidade de alto Q que suporta um modo fotônico único.
Há também o artigo: "Reexamination of entanglement of superpositions," por Gilad Gour. Este autor coloca alguns aspectos sobre a distinção entre diferentes medidas de emaranhamento, como o de formação e o de subespaços.
Finalmente, tem mais este que achei curioso: "Long-distance entanglement and quantum teleportation in XX spin chains," por L. Campos Venuti, S. M. Giampaolo, F. Illuminati e P. Zanardi. A idéia destes autores é bastante interessante: eu pego um spin no começo de uma cadeia e o útimo; qual o emaranhamento entre estes dois spins? Uma cadeia de spins com acoplamentos entre os vizinhos adequados, pode servir de um canal quântico para teletransporte a longas distâncias. Gostei.

"Feed off the enemy" (Sun Tzu, in The Art of War)

Usando feeds, agora estou mais empowered a monitorar outros periódicos, além da Physical Review. Estarei monitorando também: PNAS, Nature, Nature Physics e Science. Continuo também a monitorar a PRFocus, PRA e PRL.
Na PRA ainda de novembro, tem um artigo que talvez venha a ser útil, inclusive para mim: "Correlated projection operator approach to non-Markovian dynamics in spin baths," por Jan Fischer e Heinz-Peter Breuer. O problema que tenho em mente quando me interesso por este tipo de assunto é o ruído em quantum dots. Lá, o acoplamento entre o spin eletrônico e o reservatório é não markoviano e é dado, principalmente, por interação hiperfina com os núcleos da vizinhança. Há outras fontes de ruído também, mas parece que a hiperfina é a dominante.
O mais interessante da semana que passou, li na science: "Coherent Control of a Single Electron Spin with Electric Fields," por K. C. Nowack, F. H. L. Koppens, Yu. V. Nazarov e L. M. K. Vandersypen. Estes autores são importantes no tópico de spin qubits em quantum dots e um artigo da Rev. Mod. Phys. apareceu sobre o tópico: "Spins in few-electron quantum dots," por R. Hanson, L. P. Kouwenhoven, J. R. Petta, S. Tarucha e L. M. K. Vandersypen. Note que Vandersypen aparece nos dois artigos e em último lugar (ergo, this must be "the Man"). Tenho andado impressionado com recentes experimentos em somente um único spin eletrônico. A realização experimental de interação emaranhadora em spins eletrônicos em quantum dots, através da interação de troca, já havia sido feita antes, por meios puramente elétricos: "Coherent Manipulation of Coupled Electron Spins in Semiconductor Quantum Dots," por J. R. Petta, A. C. Johnson, J. M. Taylor, E. A. Laird, A. Yacoby, M. D. Lukin, C. M. Marcus, M. P. Hanson, A. C. Gossard. Note, entre estes artigos, alguns autores comuns. Assim, hoje já é possível o controle puramente elétrico de um único par de spins eletrônicos, formando uma porta lógica universal. Já se pode controlar cada um dos elétrons separadamente e também realizar emaranhamento.