Sistemas de comunicação quântica usando interferômetro de Sagnac e dinâmica do entrelaçamento de estados bipartites de qubitis em canais ruidosos

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Brito, Wellington Alves de
Data de Publicação: 2006
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)
Texto Completo: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/16109
Resumo: This work is divided into two parts. In the first one, the use of the Sagnac interferometer in quantum information is analyzed applying it in three problems: interaction-free measurement, quantum key distribution, and secret sharing. For the interaction-free measurement two systems using Sagnac interferometer were proposed. Considering ideal detectors and loss less devices, one of them has a success probability of 25% for each photon used while the other presents the probability of getting success to detect the presence of the object close to 100% for each photon used. For quantum key distribution, it was proposed a different setup, where the main difference is that the pulse sent by the transmitter does not come back to him/her as happen with the systems based on Sagnac proposed before. This avoids the Trojan horse attack. Finally, it was proposed an optical configuration where it is possible to share a secret among five users, locally distant, that could be used only when all five persons agreed. The second part of this dissertation presents an analytical and numerical study of the entanglement variation of bipartite states of qubits during propagation in a quantum noisy channel. Particularly, it was found an exactly formula which relates the entanglement of states in the input and output of the channel, when the input state is pure and the channel is modeled by a canonical unitary operation.
id UFC-7_93219a963233f91621cb30987b4c7658
oai_identifier_str oai:repositorio.ufc.br:riufc/16109
network_acronym_str UFC-7
network_name_str Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)
repository_id_str
spelling Sistemas de comunicação quântica usando interferômetro de Sagnac e dinâmica do entrelaçamento de estados bipartites de qubitis em canais ruidososQuantum communication systems using interferometer of Sagnac and dynamics of the entanglement of qubitis bipartites states in noisy channelTeleinformáticaMecânica quânticaComputação quânticaDistribuição quântica de chavesCriptografiaThis work is divided into two parts. In the first one, the use of the Sagnac interferometer in quantum information is analyzed applying it in three problems: interaction-free measurement, quantum key distribution, and secret sharing. For the interaction-free measurement two systems using Sagnac interferometer were proposed. Considering ideal detectors and loss less devices, one of them has a success probability of 25% for each photon used while the other presents the probability of getting success to detect the presence of the object close to 100% for each photon used. For quantum key distribution, it was proposed a different setup, where the main difference is that the pulse sent by the transmitter does not come back to him/her as happen with the systems based on Sagnac proposed before. This avoids the Trojan horse attack. Finally, it was proposed an optical configuration where it is possible to share a secret among five users, locally distant, that could be used only when all five persons agreed. The second part of this dissertation presents an analytical and numerical study of the entanglement variation of bipartite states of qubits during propagation in a quantum noisy channel. Particularly, it was found an exactly formula which relates the entanglement of states in the input and output of the channel, when the input state is pure and the channel is modeled by a canonical unitary operation.O presente trabalho é divido em duas partes. Na primeira, a utilização do interferômetro de Sagnac em informação quântica é analisada através da aplicação do mesmo em três problemas: Medição livre de interação, distribuição quântica de chaves e compartilhamento de segredo. Para a medição livre de interação, dois sistemas usando o Sagnac foram propostos. Considerando detectores ideais e ausência de perdas, um deles apresenta probabilidade de sucesso de 25% por fóton consumido, enquanto que o segundo apresenta probabilidade de determinar corretamente a presença do objeto próxima a 100% por fóton consumido. Para a distribuição quântica de chaves foi proposta uma configuração diferente das existentes, sendo a principal diferença a ausência de retorno do pulso enviado, como ocorre nos sistemas com Sagnac anteriormente propostos. Isto evita ataques do tipo Cavalo de Tróia. Por fim, foi proposta uma configuração óptica que permite que um segredo compartilhado por cinco pessoas, localmente distantes, seja usado apenas quando todos os cinco concordarem. A segunda parte da dissertação apresenta um estudo analítico e numérico da variação do entrelaçamento de estados bipartites de qubits quando da propagação dos mesmos em canais quânticos ruidosos. Em particular, foi encontrada uma fórmula exata que relaciona os entrelaçamentos dos estados na entrada e saída do canal, quando o estado na entrada é puro e o canal é modelado pela interação do estado bipartite (sinal) com um qubit (estado do canal) através de uma operação unitária canônica.Ramos, Rubens VianaBrito, Wellington Alves de2016-04-06T16:48:25Z2016-04-06T16:48:25Z2006info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfBRITO, W. A. Sistemas de comunicação quântica usando interferômetro de Sagnac e dinâmica do entrelaçamento de estados bipartites de qubitis em canais ruidosos. 2006. 118 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Teleinformática) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2006.http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/16109porreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)instname:Universidade Federal do Ceará (UFC)instacron:UFCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2021-08-13T17:15:05Zoai:repositorio.ufc.br:riufc/16109Repositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufc.br/ri-oai/requestbu@ufc.br || repositorio@ufc.bropendoar:2024-09-11T18:46:16.465067Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC) - Universidade Federal do Ceará (UFC)false
dc.title.none.fl_str_mv Sistemas de comunicação quântica usando interferômetro de Sagnac e dinâmica do entrelaçamento de estados bipartites de qubitis em canais ruidosos
Quantum communication systems using interferometer of Sagnac and dynamics of the entanglement of qubitis bipartites states in noisy channel
title Sistemas de comunicação quântica usando interferômetro de Sagnac e dinâmica do entrelaçamento de estados bipartites de qubitis em canais ruidosos
spellingShingle Sistemas de comunicação quântica usando interferômetro de Sagnac e dinâmica do entrelaçamento de estados bipartites de qubitis em canais ruidosos
Brito, Wellington Alves de
Teleinformática
Mecânica quântica
Computação quântica
Distribuição quântica de chaves
Criptografia
title_short Sistemas de comunicação quântica usando interferômetro de Sagnac e dinâmica do entrelaçamento de estados bipartites de qubitis em canais ruidosos
title_full Sistemas de comunicação quântica usando interferômetro de Sagnac e dinâmica do entrelaçamento de estados bipartites de qubitis em canais ruidosos
title_fullStr Sistemas de comunicação quântica usando interferômetro de Sagnac e dinâmica do entrelaçamento de estados bipartites de qubitis em canais ruidosos
title_full_unstemmed Sistemas de comunicação quântica usando interferômetro de Sagnac e dinâmica do entrelaçamento de estados bipartites de qubitis em canais ruidosos
title_sort Sistemas de comunicação quântica usando interferômetro de Sagnac e dinâmica do entrelaçamento de estados bipartites de qubitis em canais ruidosos
author Brito, Wellington Alves de
author_facet Brito, Wellington Alves de
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Ramos, Rubens Viana
dc.contributor.author.fl_str_mv Brito, Wellington Alves de
dc.subject.por.fl_str_mv Teleinformática
Mecânica quântica
Computação quântica
Distribuição quântica de chaves
Criptografia
topic Teleinformática
Mecânica quântica
Computação quântica
Distribuição quântica de chaves
Criptografia
description This work is divided into two parts. In the first one, the use of the Sagnac interferometer in quantum information is analyzed applying it in three problems: interaction-free measurement, quantum key distribution, and secret sharing. For the interaction-free measurement two systems using Sagnac interferometer were proposed. Considering ideal detectors and loss less devices, one of them has a success probability of 25% for each photon used while the other presents the probability of getting success to detect the presence of the object close to 100% for each photon used. For quantum key distribution, it was proposed a different setup, where the main difference is that the pulse sent by the transmitter does not come back to him/her as happen with the systems based on Sagnac proposed before. This avoids the Trojan horse attack. Finally, it was proposed an optical configuration where it is possible to share a secret among five users, locally distant, that could be used only when all five persons agreed. The second part of this dissertation presents an analytical and numerical study of the entanglement variation of bipartite states of qubits during propagation in a quantum noisy channel. Particularly, it was found an exactly formula which relates the entanglement of states in the input and output of the channel, when the input state is pure and the channel is modeled by a canonical unitary operation.
publishDate 2006
dc.date.none.fl_str_mv 2006
2016-04-06T16:48:25Z
2016-04-06T16:48:25Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv BRITO, W. A. Sistemas de comunicação quântica usando interferômetro de Sagnac e dinâmica do entrelaçamento de estados bipartites de qubitis em canais ruidosos. 2006. 118 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Teleinformática) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2006.
http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/16109
identifier_str_mv BRITO, W. A. Sistemas de comunicação quântica usando interferômetro de Sagnac e dinâmica do entrelaçamento de estados bipartites de qubitis em canais ruidosos. 2006. 118 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Teleinformática) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2006.
url http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/16109
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)
instname:Universidade Federal do Ceará (UFC)
instacron:UFC
instname_str Universidade Federal do Ceará (UFC)
instacron_str UFC
institution UFC
reponame_str Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)
collection Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC) - Universidade Federal do Ceará (UFC)
repository.mail.fl_str_mv bu@ufc.br || repositorio@ufc.br
_version_ 1813028939905368064