Emaranhamento, medidas quânticas gerais e instrumentos quânticos
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Date
2023-01-30Primeiro membro da banca
Pinto, Diogo de Oliveira Soares
Segundo membro da banca
Dorneles, Lucio Strazzabosco
Terceiro membro da banca
Lazo, Matheus Jatkoske
Quarto membro da banca
Araújo, Renné Luiz Câmara Medeiros de
Metadata
Show full item recordAbstract
Nesse trabalho, investigamos as propriedades de assimetria de estados quânticos associados ao hamiltoniano gerador da dinâmica da interação dipolar magnética e identificadas suas relações com a produção de emaranhamento. Também são explorados os tipos
de estados quânticos separáveis ou parcialmente emaranhados que podem ser utilizados
como recurso no protocolo da distribuição de emaranhamento, utilizando os processadores
quânticos da IBM para testar os resultados com simulações e experimentos realizados remotamente. Ademais, é apresentado um algoritmo de preparação de estados que permite
simular e realizar experimentos com medidas quânticas gerais e instrumentos quânticos,
além de canais quânticos ruidosos. No tópico em que abordamos as propriedades de assimetria e produção de emaranhamento, foram consideradas classes de estados quânticos
puros e mistos constituídos por 2 qubits, evoluídos sob interação dipolar magnética (IDM).
A medida de assimetria utilizada é baseada na informação enviesada de Wigner-Yanase
entre estados quânticos e hamiltoniano da IDM, cuja dependência é fornecida pelos parâmetros de interação e condições iniciais do sistema. É investigada a assimetria local
associada ao estado evoluído, caracterizada por sua dependência com parâmetros de interação, parâmetros locais e temporais, permitindo estabelecer relações indiretas com a
dinâmica de emaranhamento gerado pela IDM. Também é analisada a assimetria relacionada ao elemento do grupo unitário responsável pela dinâmica da IDM, útil para entender
o caráter dinâmico a respeito da assimetria de Wigner-Yanase e estabelecer vínculos dinâmicos com outras propriedades. Por outro lado, a respeito do protocolo de distribuição
de emaranhamento, o papel dos estados separáveis e parcialmente emaranhados são
explorados no contexto da classe de estados Bell-diagonal, analisando a distribuição de
emaranhamento probabilística, que envolve medidas projetivas seletivas e a distribuição
de emaranhamento determinística, que inclui a ação de medidas quânticas gerais não seletivas. Por fim, com a proposta de um algoritmo de preparação de estados baseado na
relação entre a ação de canais quânticos e isometria, foi possível realizar simulações e experimentos de demonstração nos processadores quânticos da IBM em medidas quânticas
gerais, instrumentos quânticos e canais quânticos ruidosos aplicados a qudits, permitindo,
dessa maneira, tratar e desenvolver de modo mais simples as aplicações que até então
eram complexas de simular.
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