Transferencia perfecta de estado, compuertas efectivas y generación de entrelazamiento en redes bosónicas y fermiónicas ingenierizadas

Mostramos cómo lograr la transferencia perfecta de estado cuántico y construir compuertas efectivas de dos qubits entre sitios distantes en redes bosónicas y fermiónicas ingenierizadas. El Hamiltoniano para el sistema se puede determinar eligiendo un espectro de eigenvalores que satisfaga una cierta condición, que se muestra como suficiente y necesaria en redes simétricas en espejo. La naturaleza de las compuertas efectivas de dos qubits depende de la simetría de intercambio para fermiones y bosones. Para las redes fermiónicas, las compuertas son entrelazantes (y por lo tanto universales para la computación cuántica). Para las redes bosónicas, aunque las compuertas no son entrelazantes, permiten comunicaciones simultáneas bidireccionales. Se discuten los protocolos de generación de entrelazamiento en redes ingenierizadas tanto bosónicas como fermiónicas.