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dc.creatorPozzobom, Mauro Buemo
dc.date.accessioned2021-07-05T13:05:36Z
dc.date.available2021-07-05T13:05:36Z
dc.date.issued2021-02-26
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/21294
dc.description.abstractBell-diagonal states are extremely important for understanding the dynamics and applications of some quantum resources. Quantum properties such as steering, entanglement, and coherence, among others, can be used as resources in quantum computing. Because of this, we believe it is necessary to understand the preparation of these states. We create an adjustable quantum circuit, which we implement on the International Business Machines (IBM) quantum computer. These computers are an excellent possibility for carrying out experiments like this. We implement the circuit on three different quantum chips that are available on the online platform. As an example, we measure non-locality, steering, entanglement, discord and non-local coherence for Werner states, which are a special type of the Bell-diagonal. We compare the theoretical results with the experimental data. We note the harmful effect that noise can have on quantum circuits, bringing undesirable decoherence effects to the system. We model noise in a simple way, using two quantum channels, amplitude damping and phase damping. We investigate the direct relationship between measures of discord and entanglement, as well as the sudden change of discord. But, even carrying out these tests on several quantum chips, it was not possible to carry out such verification with great clarity. On the other hand, the great importance of Bohr’s Complementarity Principle for Quantum Mechanics is well known. However, the search for quantifiers to measure wave or particle characteristics, in a quantum system, has always been very intense. Recently, a formalism was developed based on basic properties of the density matrix ( 0; Tr = 1). We use the IBM quantum computer to check the complementarity relationships based on these properties. We calculate quantum coherence, predictability and quantum correlations for a particular class of quantum states of one qubit and also for random quantum states of one, two and three qubits. We note that for both cases, the interaction of the system with the environment, and the consequent creation of correlation, generates a decrease in the sum of quantum coherence and predictability but which is compensated by the increase in quantum correlations between system and environment.eng
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESpor
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal de Santa Mariapor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/*
dc.subjectEstados Bell-diagonalpor
dc.subjectEstados de Wernerpor
dc.subjectComputador quânticopor
dc.subjectRecursos quânticospor
dc.subjectRelações de complementaridadepor
dc.subjectBell-diagonal stateseng
dc.subjectWerner stateseng
dc.subjectQuantum computereng
dc.subjectQuantum resourceseng
dc.subjectComplementarity relationseng
dc.titleEstudo experimental de recursos quânticos usando os computadores quânticos da IBMpor
dc.title.alternativeExperimental study of quantum resources using IBM quantum computerseng
dc.typeTesepor
dc.description.resumoEstados Bell-diagonais são de extrema importância para a compreensão da dinâmica e das aplicações de alguns recursos quânticos. Propriedades quânticas como steering, emaranhamento e coerência, dentre outras, podem ser usadas como recursos em computação quântica. Devido a isso, julgamos necessário o entendimento sobre a preparação desses estados. Nós criamos um circuito quântico ajustável, que implementamos no computador quântico da International Business Machines (IBM). Esses computadores são uma excelente possibilidade para realizar experimentos como este. Implementamos o circuito em três diferentes chips quânticos que estão disponíveis na plataforma on-line. Como exemplo, medimos a não localidade, steering, emaranhamento, discórdia e coerência não local para estados de Werner, que são um tipo especial dos estados Bell-diagonal. Comparamos os resultados teóricos com os dados experimentais. Notamos o efeito prejudicial que o ruído pode provocar nos circuitos quânticos, trazendo efeitos indesejáveis de decoerência para o sistema. Modelamos de maneira simples o ruído através de dois canais quânticos, amplitude damping e phase damping. Tentamos verificar a relação direta entre medidas de discórdia e emaranhamento, assim como observar experimentalmente a mudança súbita para a discórdia. Mesmo realizando esses testes em diversos chips quânticos, não foi possível fazer tal verificação com grande clareza. Por outro lado, é conhecida a grande importância do Princípio da Complementaridade de Bohr para a Mecânica Quântica. No entanto, a busca por quantificadores para medir característica de onda ou de partícula, em um sistema quântico, sempre foi muito grande. Recentemente um formalismo foi desenvolvido a partir de propriedades básicas da matriz densidade ( 0; Tr = 1). Utilizamos o computador quântico da IBM para verificar as relações de complementaridade baseadas nessas propriedades. Calculamos coerência quântica, previsibilidade e correlações quânticas para uma classe particular de estados quânticos de um q-bit e também para estados quânticos aleatórios de um, dois e três q-bits. Notamos que, para ambos os casos, a interação do sistema com ambiente, e a consequente criação de correlação, gera diminuição na soma da coerência quântica e previsibilidade, mas que é compensada pelo aumento das correlações quânticas entre sistema e ambiente.por
dc.contributor.advisor1Maziero, Jonas
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1270437648097538por
dc.contributor.referee1Sarandy, Marcelo Silva
dc.contributor.referee2Céleri, Lucas Chibebe
dc.contributor.referee3Calegari, Eleonir João
dc.contributor.referee4Piquini, Paulo Cesar
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/0907139618368906por
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.departmentFísicapor
dc.publisher.initialsUFSMpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Físicapor
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICApor
dc.publisher.unidadeCentro de Ciências Naturais e Exataspor


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