Complementaridade quântica nos processadores quânticos da IBM
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Data
2023-01-31Primeiro membro da banca
Angelo, Renato Moreira
Segundo membro da banca
Ribeiro, Paulo Henrique Souto
Metadata
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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.
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