Jun 03, 2025 | 1 min read
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4.1. Introducción.#
El problema del control de sistemas cuánticos acoplados múltiples es un tema emblemático de la RMN, y puede resumirse como sigue: dado un sistema con Hamiltoniano
donde \(\mathcal{H}_{sys}\) es el Hamiltoniano del sistema en ausencia de cualquier control, y \(\mathcal{H}_{control}\) describe términos que están bajo control externo, ¿cómo puede aplicarse una transformación unitaria \(U\) deseada, en presencia de imperfecciones y utilizando un mínimo de recursos? De forma similar a otros escenarios en los que el control cuántico es una idea bien desarrollada, como en la excitación láser de reacciones químicas, \(\mathcal{H}_{control}\) surge de secuencias sincronizadas con precisión de múltiples pulsos de radiación electromagnética, aplicados de forma coherente en fase, con diferentes anchuras, frecuencias, fases y amplitudes de pulso.
En RMN lo que se controla con esto pulsos es el espín nuclear. Tenemos que ver entonces que es el espín nuclear (sección 4.2), como se puede usar para formar qubits (construir \(\mathcal{H}_{sys}\), sección 4.3.1) y como se manipulan usando pulsos electromagnéticos (construir \(\mathcal{H}_{control}\), sección 4.3.2). Finalmente, veremos más en detalle como se implementan estos pulsos (sección 4.4).
Para más información en general sobre física núclear, puede consultarse un libro clásico como es [15]. Para más información sobre como controlar qubits de RMN puede consultarse [21]. Gran parte de este capítulo se basa en intentar explicar de una forma más simple este último artículo.
Autor:
David Castaño (UMA-SCBI)
License: Licencia Creative Commons Atribución-CompartirIgual 4.0 Internacional.
This work has been financially supported by the Ministry for Digital Transformation and of Civil Service of the Spanish Government through the QUANTUM ENIA project call - Quantum Spain project, and by the European Union through the Recovery, Transformation and Resilience Plan - NextGenerationEU within the framework of the Digital Spain 2026 Agenda.
