Durante a apli ação do pulso de leitura, a rádio-freqüên ia não é a úni a interação
queage sobreo sistema. Ele tambémevolui segundo o hamiltonianoquadrupolar.
Esse efeito é muito importante e ausa muita di uldade na hora da alibração da
potên iados pulsos. Fi a difí ildeterminarqual a potên iaque orresponde realmentea
umpulso
π/2
,e asoessadeterminaçãonãosejafeita ompre isão,afetará ompletamenteo resultado da geração do estado ou operação lógi a. Uma pequena variação de apenas
2%
no valor de alibração da potên ia gera o espe tro mostrado em (18) para o estadooerên ias que deveriam ser zero passama ter um valorbem signi ativo.
Freqüência (kHz)
0 5 10 15 20 25 -25 -20 -15 -10 -5
Figura18. Espe troda oerên iazerodoestado
|000i
omdes alibraçãodeapenas2%daamplitudedoSMP.m=0 m=1 m=2 m=3
m=4 m=5 m=6 m=7
Freqüência
Intensidade
Figura19. Espe trosobtidosapósapli açãodospulsosdetomogra a omdes alibraçãode2%daamplitudedoSMP.
Se a des alibração for de
10%
, já nem se re onhe e mais o padrão do estado|000i
,omo mostrado na gura (20).
Opro esso de alibração eformas de ontornar esses erros são dis utidos no apítulo
de resultados a seguir. Esse é um dos efeitos de maior importân ianos resultados nais
eafetatantoa exe ução dos SMPs quantoospulsos de tomogra a. Podemosverque os
Freqüência
Intensidade
m=0 m=1 m=2 m=3
m=4 m=5 m=6 m=7
Figura20. Espe trosobtidosapósapli açãodospulsosdetomogra a omdes alibraçãode10%daamplitudedoSMP.
limitaçõesdoequipamento.
4.5 Considerações nais
Neste apitulomostramosqueospuplsofortementemodulados(SMP)sãoferramentas
bastante úteis tanto na geração dos estados ne essários para o pro essamento da infor-
mação quânti a omo na exe ussão de operações lógi as. Esses pulsos numeri amente
otimizados devem ser obtidos de maneiraespe í a para a operação lógi a que sedeseja
realizarouestadoquesedeseja riar. Alémdisso,foimostradoqueoequipamentoqueuti-
lizamosparafazeraimplementaçãodos pulsosSMPdeveser apazde sintetizarpulsosde
RF ommodulaçãodefase,amplitudeefreqüên ia,emboratenhamosoptadoapenaspela
modulaçãode fase e amplitude por ausa de ara terísti asespe í as do espe tr metro
segmentos dopulso, um onjuntode três variáveisde ontrole e para os pulsos todos um
total de 3*N variáveis, portanto. O número de segmentos deve ser um que propor ione
su ientes variáveis de ontrole para realizar uma operação. Em nosso aso a experi-
mentação ea duração total dopulso foramutilizadas primordialmentepara aes olha do
número idealde segmentos. Alémde determinaras ondiçõesadequadas paraimplemen-
tação dos pulsos SMP, realizamos também uma investigação dos prin ipais parâmetros
experimentais que afetam a performan e dos pulsos. No apítulo seguinte, apresentare-
mos a utilização dos pulsos SMP na riação de estados pseudo-puros e implentação de
5 Resultados experimentais
Oobjetivo deste apítuloéapresentar osprin ipaisresultados quedemonstramouso
dos pulsos SMP para implementações no pro essamento da informação quânti a. Para
isso,apresentaremosini ialmenteumabrevedes riçãodosistemafísi oqueserá utilizado
nessas demonstrações, in luindo as ara terísti as, material utilizado e a preparação da
amostra. Em seguida, apresentaremos o aparatoexperimental utilizado, os pro edimen-
tos e alibrações. Por m, serão apresentados resultados experimentais que omprovam
apossibilidade dautilizaçãodos SMPs para implementaçõesempro essamento de infor-
maçãoquânti a emnú leos de spin 7/2 em ristais líquidos. Estes in luemageraçãodos
estadospseudo-puros orrespondentesabase omputa ionaldetrêsq-bits,implementação
daporta Tooli edos algoritmosde Deust h-Jozsa e Grover para três q-bits.
5.1 Sistema físi o
Para se utilizar um sistema físi o (um sistema de spins no aso de RMN) em imple-
mentaçõesde pro essamentode informaçãoquânti a éne essárioqueelepreen haalguns
requisitos bási os. No aso da RMN, o prin ipal deles é que a amostra produza linhas
espe trais bem de nidas das quais os parâmetros que de nem o hamiltoniano dos spins
oespe tro observado ontém ontribuiçãode todos osnú leos de uma dada espé ie. Por-
tanto,é ne essárioque a ontribuiçãode um dado tipode nú leo parao hamiltonianode
spin seja idênti a em ada molé ula do sistema. Se isso a onte e, pode-se imaginar que
um dado spin nu lear seja um q-bit repli ado em ada molé ulado sistema.
Outra ne essidade são tempos de relaxação longos su ientes para que os pulsos de
rádio freqüên ia que implementarão as operaçõeslógi as possam ser apli ados antes que
o sistema per a oerên ia. Uma possibilidade é o uso de molé ulasem soluções isotrópi-
as, nas quais as interações que de nem o sistema de spins nu leares são estritamente
intra-mole ulares, oque faz om que os pré-requisitos men ionados anteriormente sejam
atendidos. No entanto, as interações envolvidas nesse aso são fra as e para que sejam
observadas, é ne essário que o equipamento de RMN possua alta homogeneidade e es-
tabilidade de ampo magnéti o. Este não é o aso do espe tr metro que dispomos no
laboratório,uma vez que omesmo édedi ado aoestudode materiaissólidos,onde as es-
pe i açõesde altahomogeneidadeeestabilidadede ampomagnéti osão bemmenores,
poisneste asooalargamentodevidoàsinteraçõesdespinnu leargeralmentesuperamem
muito osalargamentos devido a inomogeneidade e instabilidade de ampo. Outra opção
éouso de nú leos perten entes aredes ristalinas,onde asinteraçõesde spin nu lear que
de nem o sistemade RMN são lo ais ereproduzidas aolongo de toda a amostra. Nesse
aso, as interações de spin nu lear são bem mais intensas, o que permite a utilização de
um espe tr metro espe í o para otrabalho om sólidos.
Um asoparti ular éo aso de nú leosquadrupolares emmatrizeslíquido- ristalinas,
quepossuemtemposderelaxaçãolongoseum hamiltonianode nido ex lusivamentepela
interaçãoentreomomentode quadrupolonu leareogradientede ampoelétri onas viz-
inhanças donú leo(interação quadrupolar). Noentanto,é importanteque todos nú leos
que ontribuirãopara osinal deRMN, experimentemamesmainteraçãoquadrupolar, ou
seja, mesmo gradiente de ampo elétri o. Para se onseguir isso em um ristal líquido,
é ne essário que haja um alinhamento mole ular ma ros ópi o em uma úni a direção,
néti ointenso. Portanto,o ristallíquidodeveestaremumafasequefa iliteaorientação
mole ularsob efeitodo ampomagnéti o. Dadas essas ondições, des reveremos aseguir
osistemafísi oque utilizamospararepresentação dos q-bitsealgumas ara terísti asda
amostrautilizada.