dc.creator | Chrysosthemos, Diego Samuel Starke | |
dc.date.accessioned | 2023-03-06T12:47:24Z | |
dc.date.available | 2023-03-06T12:47:24Z | |
dc.date.issued | 2023-01-31 | |
dc.identifier.uri | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/28059 | |
dc.description.abstract | Bohr’s principle of complementarity, after gaining contributions from several researchers, moved from a qualitative analysis to a quantitative analysis through what we
call today complementarity relations (CR). This change made it possible to quantify aspects of path superposition and distinguishability (predictability and entanglement) in
a single experimental apparatus, for example, the Mach-Zehnder interferometer (MZI),
gaining historical appeal in the quantification of path superposition through interferometric visibility. Furthermore, CR of quantum coherence, predictability and entanglement
functions that are dependent on the quantum state, have also gained relevance in this
area of research. In this dissertation, based on other research, we were directed to
carry out two works involving the IMZ and analysis through CR. In the first work, we
build a version of the MZI and show that interferometric visibility is not always able to
correctly quantify the path superposition within the MZI for two-path systems. We found
that CR involving quantum coherence end up reflecting the expected behavior for the
photon in this same experimental apparatus. In the second work, we performed an
integral analysis, through the complete CR, of the entangled quantum eraser (EQE).
In this experimental apparatus, we consider a variable partially-polarizing beam splitter
(VPPBS) that can produce path superposition of the horizontal and vertical polarizations entering the MZI. Due to the inclusion of the VPPBS, part of the experimental
apparatus of the standard quantum eraser was modified, so that we need to perform
Bell’s basis measurements of the degree of freedom of the polarizations of the two entangled photons. Therefore, the analysis of the EQE, through the CR, ends up being
much richer, producing situations where there are even partial erasures of the information available before the erasure process. In both papers, we verified our theoretical
findings by implementing experiments on IBM’s quantum computers. | eng |
dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES | por |
dc.language | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de Santa Maria | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | * |
dc.subject | Coerência quântica | por |
dc.subject | Visibilidade interferométrica | por |
dc.subject | Interferômetro de Mach-Zehnder | por |
dc.subject | Simulação quântica | por |
dc.subject | Emaranhamento | por |
dc.subject | Apagador quântico | por |
dc.subject | Relações de complementaridade | por |
dc.subject | Quantum coherence | eng |
dc.subject | Interferometric visibility | eng |
dc.subject | Mach-Zehnder interferometer | eng |
dc.subject | Quantum simulation | eng |
dc.subject | Entanglement | eng |
dc.subject | Quantum eraser | eng |
dc.subject | Complementarity relations | eng |
dc.title | Complementaridade quântica nos processadores quânticos da IBM | por |
dc.title.alternative | Quantum complementarity in the IBM’s quantum processors | eng |
dc.type | Dissertação | por |
dc.description.resumo | O princípio de complementaridade de Bohr, após ganhar contribuições de diversos
pesquisadores, passou de uma análise qualitativa para um análise quantitativa por
meio do que chamamos hoje de relações de complementaridade (RCs). Essa mudança possibilitou quantificar aspectos de superposição de caminho e distinguibilidade
(previsibilidade e emaranhamento) em um único aparato experimental, por exemplo,
no interferômetro de Mach-Zehnder (IMZ), ganhando um apelo histórico na quantificação de superposição de caminho por meio da visibilidade interferométrica. Ademais,
as RCs cujas funções de coerência quântica, previsibilidade e emaranhamento dependentes do estado quântico também ganharam relevância nessa área de pesquisa.
Nesta dissertação, baseado em outras pesquisas, realizamos dois trabalhos envolvendo o IMZ e análises por meio das RCs. No primeiro trabalho, construímos uma
versão do IMZ e mostramos que a visibilidade interferométrica nem sempre é capaz
de quantificar corretamente a superposição de caminho dentro do IMZ para sistemas
de dois caminhos. Constatamos que RCs envolvendo coerência quântica acabam refletindo o comportamento esperado para o fóton nesse mesmo aparato experimental.
No segundo trabalho, realizamos uma análise integral, por meio das RCCs, do AQE.
Nesse aparato experimental, consideramos um VPPBS que pode produzir superposição de caminho das polarizações horizontais e verticais que entram no IMZ. Por conta
da inclusão do VPPBS, parte do aparato experimental do apagador quântico padrão
foi modificado, de modo que precisamos realizar medidas na base de Bell nos graus
de liberdade das polarizações dos dois fótons emaranhados. Sendo assim, a análise do AQE, por meio das RCs, acaba sendo muito mais rica, produzindo situações
onde há, inclusive, apagamentos parciais da informação disponível antes do processo
de apagamento. Nos dois trabalhos, verificamos nossas constatações teóricas implementando experimentos nos computadores quânticos da IBM. | por |
dc.contributor.advisor1 | Maziero, Jonas | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/1270437648097538 | por |
dc.contributor.referee1 | Angelo, Renato Moreira | |
dc.contributor.referee2 | Ribeiro, Paulo Henrique Souto | |
dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/1768887024344938 | por |
dc.publisher.country | Brasil | por |
dc.publisher.department | Física | por |
dc.publisher.initials | UFSM | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Física | por |
dc.subject.cnpq | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA | por |
dc.publisher.unidade | Centro de Ciências Naturais e Exatas | por |