Physics
El cúbit: Rabi, Ramsey, decoherencia
Un sistema de dos niveles que se puede excitar y leer, y los tres tiempos que lo arruinan. Oscilaciones de Rabi en un campo resonante, el pulso π, las franjas de Ramsey, la relajación T₁, el desfase T₂ y el T₂* que la dispersión de un conjunto añade encima: todo sobre la esfera de Bloch, con sesenta y cuatro espines abriéndose en abanico y el eco de Hahn cerrándolos de golpe. Cada curva se mide contra su forma cerrada.
Qué ocurre
Un espín sobre una esfera, empujado por un campo de microondas y olvidadizo. Un campo resonante lo lleva del norte al sur y de vuelta - oscilaciones de Rabi - y un pulso de la longitud justa es un pulso π. Dejado solo, el vector relaja hacia el norte en T₁ y pierde su fase en T₂; un conjunto de espines con frecuencias algo distintas se abre en abanico mucho antes, y ese abanico es lo que un experimento de Ramsey ve como franjas que decaen. El eco de Hahn voltea los espines a mitad de camino y las fases dispersas se reenfocan: la dispersión estática deshecha, el T₂ verdadero queda. Prueba Rabi, luego Ramsey, luego el eco, y mira qué decaimiento deshace cada uno.
Ecuaciones del módulo
Ecuaciones
du/dt = −Δv − u/T₂, dv/dt = Δu − Ωw − v/T₂, dw/dt = Ωv − (w − 1)/T₁
Rabi: pulso P₁ = sin²(Ωt/2), π en t = π/Ω
Ramsey: P₁ = ½[1 + cos(Δτ) e^{−τ/T₂} e^{−σ²τ²/2}]
Eco de Hahn: el pulso π compensa la dispersión de frecuencia estática, pero no la relajación con constante de tiempo T₂
