Teses e Dissertações
Palavra-chave: correlações quânticas
EFEITO DE CANAIS QUÂNTICOS SOBRE ESTADOS DE QUATRO QUBITS E FIDELIDADE DE TELETRANSPORTE CONTROLADO
Ladislau Vieira Teixeira Tavares, Shelly Santosh Sharma
Data da defesa: 10/03/2017
A interação de um sistema quântico com o ambiente, pode ser simulada pela passagem do
sistema quântico por um canal quântico. Neste trabalho é investigado o efeito da ação
dos canais quânticos de, a) despolarização e b) amortecimento de amplitude, sobre três
operadores de estado de quatro qubits. Um dos operadores de estado representa o estado
cluster de quatro qubits, e os outros dois operadores representam as misturas estatísticas
do estado cluster com outros estados quânticos com diferentes correlações. Para cada
tipo de estado são consideradas três situações: a primeira corresponde ao caso em que
o sistema quântico não apresenta a influência de canais quânticos. A segunda situação
é aquela em que o qubit A1 do sistema quântico sofre ação do canal de despolarização.
E, por fim, o caso em que o qubit A1 sofre influência do canal de amortecimento de
amplitude. Foi estudado, quantitativamente, o efeito da ação dos canais quânticos sobre
as propriedades, i) o quadrado do valor da negatividade global (a operação transposta
parcial é realizada sobre o estado do qubit A1 ), ii) a concorrência e iii) a informação mútua.
A concorrência e a informação mútua são obtidas para o par de qubits A1 A2. Para os
casos em que existe a ação do canal quântico, investiga-se também a entropia de troca e a
informação coerente. A informação coerente é nula, quando o parâmetro de despolarização
assume o valor d ≥ 14 , ou quando o parâmetro de amortecimento de amplitude γ ≥ 12 .
Os valores limiares que permitem transmitir informação quântica por meio dos canais de
despolarização e amortecimento de amplitude, utilizando o estado cluster, são d = 14 e
γ = 12 , respectivamente. Em relação as misturas estatísticas, nos casos em que existe efeito
do canal quântico sobre o sistema, o parâmetro do canal de despolarização assume os
valores d = 18 e d = 14 , e o parâmetro de amortecimento de amplitude tem valores fixados
em γ = 18 e γ = 14 . A quantidade de informação mutuamente compartilhada entre os qubits
A1 e A2 , é parcialmente perdida, independentemente do canal empregado. Os valores da
entropia de troca e informação coerente, variam de acordo com o parâmetro do canal,
mas não dependem necessariamente do parâmetro de mistura p. Ao final do trabalho, foi
discutido o efeito do canal de amortecimento de amplitude sobre o teletransporte quântico
controlado, quando o primeiro qubit do estado cluster, utilizado no protocolo, sofre perda
de coerência. A fidelidade, entre o estado quântico desconhecido teleportado por Alice e o
estado quântico obtido por Bob, depende de γ, e do parâmetro de estado α. É verificado
que a fidelidade é sempre maior do que 70%