Teletransporte Quantico na Presenca de Ruido
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Data
2016-04-01
Autores
Gomes, Raphael Fortes Infante
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Editor
Universidade Federal de São Carlos/Programa de Pós-graduação em Física
Resumo
O foco do presente trabalho consiste em explorar a viabilidade de se realizar o teletransporte de estados quânticos arbitrários em cenários onde a presença de um ambiente externo reduz a pureza do estado de entrada e do canal de transmissão de informação. Para investigar o comportamento destes protocolos em condições realistas, selecionamos os principais mapas de de coerência registrados na literatura relativos à descrição deste fenômeno, incluindo a representação de estados mistos através dos operadores de Kraus e de sistemas em equilíbrio térmico cujo Hamiltoniano é descrito pelo modelo de Heisenberg. Neste contexto, provamos que existem casos nos quais a influência de fatores externos (como o aumento da temperatura e das taxas de de coerência) e a imersão de qubits em ambientes distintos contribui para aumentar a semelhança entre as propriedades da informação original e as do estado teletransportado. Além disso, estudamos o método de teletransporte probabilístico sob a influência dos mesmos tipos de ruídos analisados para o protocolo determinístico, e os resultados aqui apresentados demonstram que o primeiro processo é capaz de aumentar ainda mais o valor esperado da fidelidade média do estado teletransportado.
The main focus of this work is to explore the feasibility of conducting the teleportation protocol in scenarios where the presence of an external environ- ment reduces the purity of the input state and the transmission channel. To investigate the behavior of these protocols under realistic conditions, we se- lected the main decoherence maps reported in the literature concerning the description of this phenomenon, including the representation of mixed states through the Kraus operators and systems in thermal equilibrium whose Ha- miltonian is described by the Heisenberg model. In this context, we proved that there are cases in which the in uence of external factors (such as increa- sing temperature and decoherence rates) and the immersion of those qubits in distinct environments help increasing the similarity between the properties of the original information and the teleported state. In addition, we studied the probabilistic teleportation protocol under the in uence of the same noise con- ditions analysed for the deterministic protocol, and the results here obtained show that the rst process can outperform the expected value of the average delity of the teleported state
The main focus of this work is to explore the feasibility of conducting the teleportation protocol in scenarios where the presence of an external environ- ment reduces the purity of the input state and the transmission channel. To investigate the behavior of these protocols under realistic conditions, we se- lected the main decoherence maps reported in the literature concerning the description of this phenomenon, including the representation of mixed states through the Kraus operators and systems in thermal equilibrium whose Ha- miltonian is described by the Heisenberg model. In this context, we proved that there are cases in which the in uence of external factors (such as increa- sing temperature and decoherence rates) and the immersion of those qubits in distinct environments help increasing the similarity between the properties of the original information and the teleported state. In addition, we studied the probabilistic teleportation protocol under the in uence of the same noise con- ditions analysed for the deterministic protocol, and the results here obtained show that the rst process can outperform the expected value of the average delity of the teleported state
Descrição
Esta tese contém as correções e alterações
sugeridas pela Comissão Julgadora durante a defesa
realizada por Raphael Fortes Infante Gomes em 01 / 04 / 2016 .
Universidade Federal de São Carlos.
Departamento de Física.
Área de Concentração: Física Estatística.
Orientador: Prof. Dr. Gustavo Garcia Rigolin.
Palavras-chave
Teletransporte quântico, Informação quântica, Emaranhamento, Decoerência
Citação
GOMES, Raphael Fortes Infante. Teletransporte Quantico na Presenca de Ruido. 2016. 179 p. Tese de Doutorado (Programa de Pós-graduação em Física) - Universidade Federal de São Carlos (UFSCar), São Carlos, 2016