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dc.creatorChrysosthemos, Diego Samuel Starke
dc.date.accessioned2023-03-06T12:47:24Z
dc.date.available2023-03-06T12:47:24Z
dc.date.issued2023-01-31
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/28059
dc.description.abstractBohr’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.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.subjectCoerência quânticapor
dc.subjectVisibilidade interferométricapor
dc.subjectInterferômetro de Mach-Zehnderpor
dc.subjectSimulação quânticapor
dc.subjectEmaranhamentopor
dc.subjectApagador quânticopor
dc.subjectRelações de complementaridadepor
dc.subjectQuantum coherenceeng
dc.subjectInterferometric visibilityeng
dc.subjectMach-Zehnder interferometereng
dc.subjectQuantum simulationeng
dc.subjectEntanglementeng
dc.subjectQuantum erasereng
dc.subjectComplementarity relationseng
dc.titleComplementaridade quântica nos processadores quânticos da IBMpor
dc.title.alternativeQuantum complementarity in the IBM’s quantum processorseng
dc.typeDissertaçãopor
dc.description.resumoO 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.advisor1Maziero, Jonas
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1270437648097538por
dc.contributor.referee1Angelo, Renato Moreira
dc.contributor.referee2Ribeiro, Paulo Henrique Souto
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/1768887024344938por
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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