Em busca de um entendimento completo acerca do emaranhamento
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2006 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFMG |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/1843/IACO-6W6SDA |
Resumo: | Recentemente, um imenso esforço tem sido concentrado numa busca por uma compreensão adequada da Informação Quântica. Isto se deve, principalmente, por esta área fornecer métodos superiores para o processamento e armazenamento de dados do que aqueles já conhecidos pela teoria clássica da informação. Dentre os protocolos de maior sucesso estão o tele porte de estados quânticos, a criptografia quântica e a computação quântica. Em todos estes processos, o emaranhamento surge como o principal recurso que põe em vantagem a abordagem quântica. Por outro lado, o estudo de sistemas físicos sob a ótica da Teoria do Emaranhamento vem mostrando ser uma forma alternativa para o entendimento de fenômenos tratados por diversos campos como a física do estado sólido, a física estatística e a ótica quântica, além de trazer novidades para estas áreas. Nesta dissertação objetivamos revisar alguns dos aspectos mais importantes no que concerne a Teoria do Emaranhamento, além de propor resultados originais nesta área. Primeiramente, mostraremos como surge a noção de emaranhamento, como determinar se um estado quântico é emaranhado e como quantificar seu emaranhamento. Concentrando-nos em sistemas de três partículas, mostraremos um procedimento tomográfico que utiliza apenas dois detectores capazes de reconstruir o estado global de sistemas puros de três qubits. Discutiremos as exceções existentes neste procedimento e o papel do emaranhamento multipartite nestas exceções. Obteremos também resultados originais no que diz respeito ao formalismo da Teoria do Emaranhamento. Neste sentido, discutiremos o problema da pureza dos estados maximamente emaranhados. Especificamente, para sistemas de duas partes, a maioria dos quantificadores do emaranhamento indicam que estados maximamente emaranhados são puros. Entretanto, contra-exemplos podem ser explicitados. No contexto multipartite mostramos um quantificador para o qual sempre que um sistema alcança o máximo de emaranhamento disponível este estado torna-se puro. Finalmente, discutiremos o problema do emaranhamento devido apenas à indistinguibilidade de partículas quânticas. |
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Marcelo Paleologo Elefteriadis de Franca SantosMarcelo de Oliveira Terra CunhaCarlos Henrique MonkenRonald DickmanDaniel Cavalcanti Santos2019-08-13T02:14:01Z2019-08-13T02:14:01Z2006-03-31http://hdl.handle.net/1843/IACO-6W6SDARecentemente, um imenso esforço tem sido concentrado numa busca por uma compreensão adequada da Informação Quântica. Isto se deve, principalmente, por esta área fornecer métodos superiores para o processamento e armazenamento de dados do que aqueles já conhecidos pela teoria clássica da informação. Dentre os protocolos de maior sucesso estão o tele porte de estados quânticos, a criptografia quântica e a computação quântica. Em todos estes processos, o emaranhamento surge como o principal recurso que põe em vantagem a abordagem quântica. Por outro lado, o estudo de sistemas físicos sob a ótica da Teoria do Emaranhamento vem mostrando ser uma forma alternativa para o entendimento de fenômenos tratados por diversos campos como a física do estado sólido, a física estatística e a ótica quântica, além de trazer novidades para estas áreas. Nesta dissertação objetivamos revisar alguns dos aspectos mais importantes no que concerne a Teoria do Emaranhamento, além de propor resultados originais nesta área. Primeiramente, mostraremos como surge a noção de emaranhamento, como determinar se um estado quântico é emaranhado e como quantificar seu emaranhamento. Concentrando-nos em sistemas de três partículas, mostraremos um procedimento tomográfico que utiliza apenas dois detectores capazes de reconstruir o estado global de sistemas puros de três qubits. Discutiremos as exceções existentes neste procedimento e o papel do emaranhamento multipartite nestas exceções. Obteremos também resultados originais no que diz respeito ao formalismo da Teoria do Emaranhamento. Neste sentido, discutiremos o problema da pureza dos estados maximamente emaranhados. Especificamente, para sistemas de duas partes, a maioria dos quantificadores do emaranhamento indicam que estados maximamente emaranhados são puros. Entretanto, contra-exemplos podem ser explicitados. No contexto multipartite mostramos um quantificador para o qual sempre que um sistema alcança o máximo de emaranhamento disponível este estado torna-se puro. Finalmente, discutiremos o problema do emaranhamento devido apenas à indistinguibilidade de partículas quânticas.A great effort has been devoted to understand Quantum InformationTheory. This interest comes from the fact that this field has given us advanced methods to process and store information. Among these proposals we can cite the teleportation, the quantum cryptography, and the quantum computation. Interestingly, entanglement is the main resource that puts the quantum approach in a higher level than the classical counterpart. On the other hand, the theory of entanglement allows also a better understanding of physical phenomena already treated by the fields of condensed matter, statistical physics, and quantum optics among others. In this dissertation we aim to review the main topics concerning the Theory of Entanglement and propose new results on this theme as well. Firstly, we will discuss how the notion of entanglement raises naturally, how to determine whether a state is entangled, and how to quantify it. Moving on to the three qubit context,we will show a tomographic process able to determine the quantum stateof a system using only two detectors. It will be shown the connection between multipartite entanglement and the exceptions to our process. In the multipartite scenario we will obtain novel results in the formalism of the theory.Specifically, we study the question: are all maximally entangled statespure? While for bipartite systems almost all entanglement quantifiers agree in a positive answer, in a more general context this is not the case. Indeed, we will show a multipartite entanglement quantifier for which all maximally entangled states are pure. Finally, we address some questions on identical particle entanglement, i.e.: the entanglement coming just from the indistinguishabilityof quantum particles.Universidade Federal de Minas GeraisUFMGEmaranhamento quânticoTeoria do emaranhamentoFísicaacerca do emaranhamentoEm busca de um entendimento completo acerca do emaranhamentoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGORIGINALdissertacao___daniel_cavalcanti_santos.pdfapplication/pdf1392178https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/IACO-6W6SDA/1/dissertacao___daniel_cavalcanti_santos.pdfc962a582378f23be0e6a1b374ef19cfcMD51TEXTdissertacao___daniel_cavalcanti_santos.pdf.txtdissertacao___daniel_cavalcanti_santos.pdf.txtExtracted texttext/plain144629https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/IACO-6W6SDA/2/dissertacao___daniel_cavalcanti_santos.pdf.txt0a1f12d455a78e96610d1f3c25a4bc73MD521843/IACO-6W6SDA2019-11-14 20:46:22.037oai:repositorio.ufmg.br:1843/IACO-6W6SDARepositório de PublicaçõesPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oaiopendoar:2019-11-14T23:46:22Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false |
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