TY - JOUR A1 - López García, Alberto T1 - Quantum Simulation of Experiments in Quantum Sensing Y1 - 2024 UR - http://hdl.handle.net/10317/13523 AB - [SPA] La investigación presente se ha enfocado en el análisis de la detección cuántica, un campo que aprovecha los fenómenos cuánticos para la medición de diversas señales o variables físicas, incluidas las de naturaleza electromagnética. Se han aplicado métodos de resonancia magnética nuclear (NMR), con énfasis en la utilización de la secuencia de Hahn Echo, para manejar los transmones en entornos cuánticos suministrados por IBM Quantum. Apoyándose en descubrimientos anteriores, este trabajo ha contribuido a profundizar el conocimiento sobre el entrelazamiento cuántico de qubits a través de un riguroso análisis tanto teórico como experimental. La investigación se ha enfocado en la inicialización en el estado |+, −⟩, utilizando la secuencia de Hahn Echo en el qubit sensor y profundizando en el modelo de Hamiltoniano aplicado. Se ha realizado un análisis detallado de los datos obtenidos para entender los fenómenos observados a través de indicadores como la pureza, el criterio de Peres Horodecki, la matriz de densidad, y las desigualdades CHSH. Sin embargo, este estudio ha revelado una discrepancia significativa entre las matrices densidad teóricas y experimentales, sugiriendo que el estado inicial deseado |+, −⟩ no se está generando adecuadamente en la práctica. Aunque se detectaron indicios de entrelazamiento, las conclusiones indican que no se logra violar las desigualdades CHSH en estos experimentos, señalando que el entrelazamiento presente no alcanza la intensidad teóricamente esperada. Este descubrimiento enfatiza la necesidad de revisar y optimizar las técnicas de inicialización de estados y control de qubits para garantizar la generación fiable del estado deseado y el desarrollo de un entrelazamiento más robusto. Las futuras líneas de investigación deberán concentrarse en superar estas limitaciones, explorando nuevas configuraciones experimentales que permitan la violación de las desigualdades CHSH y confirmen la existencia de entrelazamientos cuánticos fuertes, abriendo así nuevas posibilidades para aplicaciones prácticas en campos como la medicina y la detección ambiental. [ENG] The present research has focused on the analysis of quantum sensing, a field that exploits quantum phenomena for the measurement of various physical signals or variables, including those of an electromagnetic nature. Nuclear magnetic resonance (NMR) methods, with emphasis on the use of the Hahn Echo sequence, have been applied to handle transmons in quantum environments provided by IBM Quantum. Building on previous discoveries, this work has contributed to deepen the understanding of quantum qubit entanglement through a rigorous theoretical and experimental analysis. The research has focused on initialisation in the |+, −⟩ state, using the Hahn Echo sequence in the sensor qubit and delving into the applied Hamiltonian model. A detailed analysis of the obtained data has been performed to understand the observed phenomena through indicators such as purity, Peres Horodecki criterion, density matrix, and CHSH inequalities. However, this study has revealed a significant discrepancy between the theoretical and experimental density matrices, suggesting that the desired initial state ket+, − is not being properly generated in practice. Although hints of entanglement were detected, the findings indicate that the CHSH inequalities are not violated in these experiments, indicating that the entanglement present does not reach the theoretically expected intensity. This discovery emphasises the need to review and optimise state initialisation and qubit control techniques to ensure reliable generation of the desired state and the development of more robust entanglement. Future lines of research should concentrate on overcoming these limitations by exploring new experimental setups that allow the violation of CHSH inequalities and confirm the existence of strong quantum entanglement, thus opening up new possibilities for practical applications in fields such as medicine and environmental sensing. KW - Física Aplicada KW - Simulación cuántica KW - detección cuántica KW - Electromagnetismo KW - Resonancia magnética nuclear (NMR) KW - Entrelazamiento cuántico KW - 22 Física KW - 2210.23 Teoría Cuántica LA - spa ER -