Análise de eficiência e escalabilidade do protocolo DLCZ para repetidores quânticos

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2009
Autor(a) principal: da Silva Mendes, Milrian
Orientador(a): Felinto Pires Barbosa, Daniel
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Pernambuco
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/6177
Resumo: Neste trabalho, analisamos a distribuição do emaranhamento sobre redes quânticas usando memórias quânticas para o armazenamento da informação em ensembles atômicos, através de um esquema conhecido como protocolo DLCZ, cujo objetivo é distribuir emaranhamento e efetuar Distribuição Quântica de Chaves sobre grandes distâncias, usando uma arquitetura de repetidores quânticos. Baseado nesta proposta, analisamos, no regime de variáveis discretas, a troca de emaranhamento em cascata entre N pares de ensembles. Nossa análise envolve o mapeamento dos estados na base de número de excitação, e uma restrição ao subespaço onde não mais que uma excitação é armazenada em cada ensemble. Com base nesta última restrição, fizemos análises de tomografia quântica dos campos gerados e as utilizamos para inferir teoricamente o impacto de várias imperfeições sobre os experimentos. Assim, calculamos a concorrência (medida de emaranhamento) do estado resultante depois de várias trocas de emaranhamento, e analisamos sua degradação com o aumento do número de trocas e com o aumento da probabilidade p de geração de uma única excitação nos ensembles atômicos. Também calculamos a violação da desigualdade de Bell CHSH, para estados de polarização dos campos obtidos a partir de pares de estados atômicos delocalizados com a degradação do emaranhamento. Obtemos então um valor máximo de p para os quais ainda podemos violar tal desigualdade após um certo número de trocas, indicando os recursos mínimos totais necessários para efetuar a distribuição quântica de chaves no sistema. Finalmente, através da análise da probabilidade de sucesso na geração de tais estados degradados após um certo tempo, estimamos o tempo de memória necessário para o protocolo suceder após um certo número de trocas de emaranhamento e analisamos como este tempo escala com o comprimento do canal de comunicação