Resumo

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%