Variantes do protocolo de teletransporte e troca de emaranhamento na presença de ruído
Autor(a) principal: | |
---|---|
Data de Publicação: | 2017 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFPE |
Texto Completo: | https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/28407 |
Resumo: | O protocolo de teletransporte quântico e as operações de troca de emaranhamento podem ser usados para transferir informação e emaranhamento entre dois laboratórios distantes. Nesta tese, estudamos algumas variantes desses protocolos envolvendo estados tripartites e estados de um qutrit. Na primeira parte, estudamos o teletransporte de um estado emaranhado tripartite. Nós sabemos que canais compostos por pares de estados do tipo Einstein-Podolsky-Rosen (EPR) podem ser usados para teletransportar estados multipartites arbitrários. Uma questão interessante é investigar se os canais EPR também são úteis mesmo quando aparecem imperfeições. Em particular, o teletransporte de um estado Greenberger-Horne-Zeilinger (GHZ) exige três estados EPR como o canal e medições completas na base de Bell. Nós mostramos que, usando dois estados GHZ como canal, é possível teletransportar qualquer estado desconhecido de três qubits da forma c₀|000〉+ c₁|111〉. O teletransporte é feito através de medições na base GHZ e, para obter resultados determinísticos, na maioria dos cenários investigados, quatro dos oito elementos da base precisam ser inequivocamente distinguidos. Mais importante ainda, mostramos que, quando erros sistemáticos e ruído são considerados, a fidelidade do protocolo de teletransporte é maior quando um canal GHZ é usado em comparação com o caso onde um canal composto por pares EPR é utilizado. Por outro lado, é possível buscar generalizações para o protocolo de teletransporte quando o estado a ser enviado envolve mais dimensões que duas. Desta forma, na segunda parte desta tese, estudamos o teletransporte de um estado de um qutrit, |〉 = c₀|0〉+c₁ |1〉+c₂ |2〉 na presença de alguns tipos de erros. Para isso, escrevemos operadores de Kraus e usamos um formalismo semelhante ao usado no teletransporte do estado de um qubit na presença de ruído. |
id |
UFPE_773ae484110dd169f4b920292079e403 |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:repositorio.ufpe.br:123456789/28407 |
network_acronym_str |
UFPE |
network_name_str |
Repositório Institucional da UFPE |
repository_id_str |
2221 |
spelling |
CUNHA, Márcio de Mourahttp://lattes.cnpq.br/2469043563736392http://lattes.cnpq.br/8059508629232656PARISIO FILHO, Fernando Roberto de Luna2019-01-04T12:43:57Z2019-01-04T12:43:57Z2017-10-20https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/28407O protocolo de teletransporte quântico e as operações de troca de emaranhamento podem ser usados para transferir informação e emaranhamento entre dois laboratórios distantes. Nesta tese, estudamos algumas variantes desses protocolos envolvendo estados tripartites e estados de um qutrit. Na primeira parte, estudamos o teletransporte de um estado emaranhado tripartite. Nós sabemos que canais compostos por pares de estados do tipo Einstein-Podolsky-Rosen (EPR) podem ser usados para teletransportar estados multipartites arbitrários. Uma questão interessante é investigar se os canais EPR também são úteis mesmo quando aparecem imperfeições. Em particular, o teletransporte de um estado Greenberger-Horne-Zeilinger (GHZ) exige três estados EPR como o canal e medições completas na base de Bell. Nós mostramos que, usando dois estados GHZ como canal, é possível teletransportar qualquer estado desconhecido de três qubits da forma c₀|000〉+ c₁|111〉. O teletransporte é feito através de medições na base GHZ e, para obter resultados determinísticos, na maioria dos cenários investigados, quatro dos oito elementos da base precisam ser inequivocamente distinguidos. Mais importante ainda, mostramos que, quando erros sistemáticos e ruído são considerados, a fidelidade do protocolo de teletransporte é maior quando um canal GHZ é usado em comparação com o caso onde um canal composto por pares EPR é utilizado. Por outro lado, é possível buscar generalizações para o protocolo de teletransporte quando o estado a ser enviado envolve mais dimensões que duas. Desta forma, na segunda parte desta tese, estudamos o teletransporte de um estado de um qutrit, |〉 = c₀|0〉+c₁ |1〉+c₂ |2〉 na presença de alguns tipos de erros. Para isso, escrevemos operadores de Kraus e usamos um formalismo semelhante ao usado no teletransporte do estado de um qubit na presença de ruído.CAPESThe quantum teleportation protocol (QTP) and the operations of entanglement swapping (ES) can be used to transfer information and entanglement between two distant labs. In this thesis, we study some variants of QTP and ES involving tripartite states and qutrits states. First, we study a quantum teleportation of a tripartite entangled state. We kown that channels composed by Einstein-Podolsky-Rosen (EPR) pairs are capable of teleporting arbitrary multipartite states. The question arises whether EPR channels are also optimal against imperfections. In particular, the teleportation of Greenberger-Horne-Zeilinger states (GHZ) requires three EPR states as the channel and full measurements in the Bell basis. We show that, by using two GHZ states as the channel, it is possible to transport any unknown three-qubit state of the form c₀|000〉+ c₁|111〉. The teleportation is made through measurements in the GHZ basis, and, to obtain deterministic results, in most of the investigated scenarios, four out of the eight elements of the basis need to be unambiguously distinguished. Most importantly, we show that when both, systematic errors and noise are considered, the fidelity of the teleportation protocol is higher when a GHZ channel is used in comparison to that of a channel composed by EPR pairs. On the other hand, it is possible to search generalizations to the QTP when the state to be sent involves more dimensions than two. Thus, in the second part of this thesis, we study the quantum teleportation of a qutrit state,|〉 = c₀|0〉+c₁ |1〉+c₂ |2〉 in the presence of some kinds of errors. For this, we write Kraus operators and use a formalism similar to the one used in the qubit teleportation in the presense of noise.porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em FisicaUFPEBrasilAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessMecânica quânticaInformação quânticaEmaranhamentoTeletransporteVariantes do protocolo de teletransporte e troca de emaranhamento na presença de ruídoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisdoutoradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPETHUMBNAILTESE Márcio de Moura Cunha.pdf.jpgTESE Márcio de Moura Cunha.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1268https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/28407/5/TESE%20M%c3%a1rcio%20de%20Moura%20Cunha.pdf.jpg358aaa6fd40e6cfa73e9ca79d5321f5fMD55ORIGINALTESE Márcio de Moura Cunha.pdfTESE Márcio de Moura Cunha.pdfapplication/pdf1204136https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/28407/1/TESE%20M%c3%a1rcio%20de%20Moura%20Cunha.pdf086ce25548aa044951a37daf9ab17499MD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/28407/2/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-82311https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/28407/3/license.txt4b8a02c7f2818eaf00dcf2260dd5eb08MD53TEXTTESE Márcio de Moura Cunha.pdf.txtTESE Márcio de Moura Cunha.pdf.txtExtracted texttext/plain171368https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/28407/4/TESE%20M%c3%a1rcio%20de%20Moura%20Cunha.pdf.txt57a77cd6364ec20b3fee27fb25a81a0bMD54123456789/284072019-10-25 09:57:24.034oai:repositorio.ufpe.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufpe.br/oai/requestattena@ufpe.bropendoar:22212019-10-25T12:57:24Repositório Institucional da UFPE - Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)false |
dc.title.pt_BR.fl_str_mv |
Variantes do protocolo de teletransporte e troca de emaranhamento na presença de ruído |
title |
Variantes do protocolo de teletransporte e troca de emaranhamento na presença de ruído |
spellingShingle |
Variantes do protocolo de teletransporte e troca de emaranhamento na presença de ruído CUNHA, Márcio de Moura Mecânica quântica Informação quântica Emaranhamento Teletransporte |
title_short |
Variantes do protocolo de teletransporte e troca de emaranhamento na presença de ruído |
title_full |
Variantes do protocolo de teletransporte e troca de emaranhamento na presença de ruído |
title_fullStr |
Variantes do protocolo de teletransporte e troca de emaranhamento na presença de ruído |
title_full_unstemmed |
Variantes do protocolo de teletransporte e troca de emaranhamento na presença de ruído |
title_sort |
Variantes do protocolo de teletransporte e troca de emaranhamento na presença de ruído |
author |
CUNHA, Márcio de Moura |
author_facet |
CUNHA, Márcio de Moura |
author_role |
author |
dc.contributor.authorLattes.pt_BR.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/2469043563736392 |
dc.contributor.advisorLattes.pt_BR.fl_str_mv |
http://lattes.cnpq.br/8059508629232656 |
dc.contributor.author.fl_str_mv |
CUNHA, Márcio de Moura |
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv |
PARISIO FILHO, Fernando Roberto de Luna |
contributor_str_mv |
PARISIO FILHO, Fernando Roberto de Luna |
dc.subject.por.fl_str_mv |
Mecânica quântica Informação quântica Emaranhamento Teletransporte |
topic |
Mecânica quântica Informação quântica Emaranhamento Teletransporte |
description |
O protocolo de teletransporte quântico e as operações de troca de emaranhamento podem ser usados para transferir informação e emaranhamento entre dois laboratórios distantes. Nesta tese, estudamos algumas variantes desses protocolos envolvendo estados tripartites e estados de um qutrit. Na primeira parte, estudamos o teletransporte de um estado emaranhado tripartite. Nós sabemos que canais compostos por pares de estados do tipo Einstein-Podolsky-Rosen (EPR) podem ser usados para teletransportar estados multipartites arbitrários. Uma questão interessante é investigar se os canais EPR também são úteis mesmo quando aparecem imperfeições. Em particular, o teletransporte de um estado Greenberger-Horne-Zeilinger (GHZ) exige três estados EPR como o canal e medições completas na base de Bell. Nós mostramos que, usando dois estados GHZ como canal, é possível teletransportar qualquer estado desconhecido de três qubits da forma c₀|000〉+ c₁|111〉. O teletransporte é feito através de medições na base GHZ e, para obter resultados determinísticos, na maioria dos cenários investigados, quatro dos oito elementos da base precisam ser inequivocamente distinguidos. Mais importante ainda, mostramos que, quando erros sistemáticos e ruído são considerados, a fidelidade do protocolo de teletransporte é maior quando um canal GHZ é usado em comparação com o caso onde um canal composto por pares EPR é utilizado. Por outro lado, é possível buscar generalizações para o protocolo de teletransporte quando o estado a ser enviado envolve mais dimensões que duas. Desta forma, na segunda parte desta tese, estudamos o teletransporte de um estado de um qutrit, |〉 = c₀|0〉+c₁ |1〉+c₂ |2〉 na presença de alguns tipos de erros. Para isso, escrevemos operadores de Kraus e usamos um formalismo semelhante ao usado no teletransporte do estado de um qubit na presença de ruído. |
publishDate |
2017 |
dc.date.issued.fl_str_mv |
2017-10-20 |
dc.date.accessioned.fl_str_mv |
2019-01-04T12:43:57Z |
dc.date.available.fl_str_mv |
2019-01-04T12:43:57Z |
dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
format |
doctoralThesis |
status_str |
publishedVersion |
dc.identifier.uri.fl_str_mv |
https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/28407 |
url |
https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/28407 |
dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
language |
por |
dc.rights.driver.fl_str_mv |
Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ info:eu-repo/semantics/openAccess |
rights_invalid_str_mv |
Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/ |
eu_rights_str_mv |
openAccess |
dc.publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Federal de Pernambuco |
dc.publisher.program.fl_str_mv |
Programa de Pos Graduacao em Fisica |
dc.publisher.initials.fl_str_mv |
UFPE |
dc.publisher.country.fl_str_mv |
Brasil |
publisher.none.fl_str_mv |
Universidade Federal de Pernambuco |
dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Repositório Institucional da UFPE instname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE) instacron:UFPE |
instname_str |
Universidade Federal de Pernambuco (UFPE) |
instacron_str |
UFPE |
institution |
UFPE |
reponame_str |
Repositório Institucional da UFPE |
collection |
Repositório Institucional da UFPE |
bitstream.url.fl_str_mv |
https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/28407/5/TESE%20M%c3%a1rcio%20de%20Moura%20Cunha.pdf.jpg https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/28407/1/TESE%20M%c3%a1rcio%20de%20Moura%20Cunha.pdf https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/28407/2/license_rdf https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/28407/3/license.txt https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/28407/4/TESE%20M%c3%a1rcio%20de%20Moura%20Cunha.pdf.txt |
bitstream.checksum.fl_str_mv |
358aaa6fd40e6cfa73e9ca79d5321f5f 086ce25548aa044951a37daf9ab17499 e39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34 4b8a02c7f2818eaf00dcf2260dd5eb08 57a77cd6364ec20b3fee27fb25a81a0b |
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv |
MD5 MD5 MD5 MD5 MD5 |
repository.name.fl_str_mv |
Repositório Institucional da UFPE - Universidade Federal de Pernambuco (UFPE) |
repository.mail.fl_str_mv |
attena@ufpe.br |
_version_ |
1802310637797244928 |