Manipulación de fermiones de Majorana en sistemas fotónicos

Abstract

La Computación Cuántica es una rama dentro de la Mecánica Cuántica cuyo crecimiento se predice que será una revolución en el mundo de la informática. Para alcanzar dicho crecimiento, a lo largo de las últimas décadas no han sido pocos los intentos de hallar un hardware adecuado para el desarrollo de esta rama, debido a su alto coste financiero y su extremada sensibilidad a perturbaciones externas. En este trabajo, se realizará un estudio en profundidad de la interacción radiación-materia, base fundamental de los ordenadores cuánticos, y posteriormente se profundizará en el campo de la Computación Cuántica Topológica, donde se introducirá el concepto de fermiones de Majorana. La manipulación de estas cuasipartículas mediante cavidades ópticas, teóricamente, puede dar lugar a un hardware adecuado para el desarrollo de ordenadores cuánticos protegidos topológicamente.

Quantum Computing is a branch within Quantum Mechanics predicted to revolutionize the world of computing. Achieving this growth has required significant efforts over the past decades to find suitable hardware due to its high financial cost and extreme sensitivity to external disturbances. This study will conduct an in-depth examination of the interaction between radiation and matter, the foundational basis of quantum computers. Subsequently, we will delve into the field of Topological Quantum Computing, introducing the concept of Majorana fermions. The manipulation of these quasiparticles using optical cavities theoretically offers a suitable hardware platform for the development of topologically protected quantum computers.