Emaranhamento eletrônico em moléculas de pontos quânticos semicondutores

In this work, we study the dynamics of entanglement between two eletronic qubits inside two coupled quantum molecules, where each molecule is consisting of two semiconductor quantum dots. Our first interest is to explore the production of maximally entangled states in the two level system not considering dissipation. Using the Bell states, we define a new basis for the system of interest, which allows to obtain a new Hamiltonian for the quantum molecules. To analyze the characteristics of eigenstates of the Hamiltonian which describes the quantum molecules, we use a measure of entanglement called concurrence. From the new base, we verify the behavior the dynamics of entanglement by manipulating the physical parameters of the system as the detuning and the tunneling between the quantum dots contained in molecules and the Coulomb interaction.We identified a set of physical parameters which are linked to the creation of maximally entangled states and other conditions where it is not possible to entangle the subsystems.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoMestre em FísicaNesta dissertação estudamos a dinâmica do emaranhamento entre dois qubits eletrônicos localizados em duas moléculas quânticas acopladas, onde cada molécula é composta por dois pontos quânticos semicondutores. O foco principal é a produção de estados maximamente emaranhados no sistema de dois níveis sem considerarmos perdas. Utilizamos a concorrência, uma medida de correlação quântica, para analisar as características do emaranhamento dos autoestados do sistema obtidos através da diagonalização exata do Hamiltoniano que descreve as moléculas quânticas. Definimos uma nova base, a base de estados de Bell, que permite reescrever o Hamiltoniano para as moléculas acopladas. Essa nova interpretação possibilitou determinar dois subespaços de matrizes 2 2 que elucidam o comportamento do emaranhamento no sistema. Ainda auxiliados por esta nova base, verificamos a dinâmica do emaranhamento ao manipularmos parâmetros físicos do sistema como a dessintonia e o tunelamento entre os pontos contidos nas moléculas e a interação de Coulomb entre as moléculas. Identificamos um conjunto de parâmetros onde é possível obter estados maximamente emaranhados e condições onde não é possível emaranhar os subsistemas