Dados do Trabalhos de Conclusão

UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC
FÍSICA (33144010001P7)
O papel das correlações não clássicas e interações coerentes no protocolo de discriminação não ambígua de estados quânticos1
CARLOS MARIO RIVERA RUIZ
DISSERTAÇÃO
26/08/2014

Como uma consequência fundamental do princípio da superposição de estados quânticos notamos a existência de estados non-ortogonais, que embora diferentes, apresentam sobreposição diferente de zero. Esta sobreposição nita implica uma incerteza mínima em sua discrimina ção. Este problema tem papel crucial em protocolos de comunicação quântica e também é subjacente a criptograa quântica. Se admitirmos uma probabilidade de falha, é possível encontrar medidas generalizadas (POVMs) que discriminam dois ou mais estados de forma não ambígua. Estas medidas são implementadas através de sistemas auxiliares ( ancillas). Recentemente alguns trabalhos sugerem que tal processo de discriminação requer correlações de natureza não clássica (como a dissonância e discórdia quântica) entre o sistema cujo estado deve ser discriminado e qubits auxiliares. Nesta dissertação estudamos o papel de tais correla ções não clássicas e medidas emaranhantes (sendo esta última resultante de interações coerentes entre sistema-ancilla) em protocolos de discriminação não ambígua de estados. Em oposição a conjectura vigente na literatura, mostramos que nem correlações não clássicas tão pouco interações coerentes são fundamenteis para tais protocolos. Em outras palavras, mostramos a existência de operações locais concatenadas por comunicação clássica (LOCCs) que não geram discórdia quântica e podem realizar a tarefa de discriminação de forma ótima. Estes resultados revelam que tais protocolos não necessitam de recursos quânticos.

Informação quântica, correlações não clássicas, discriminação quântica.
As a fundamental consequence of the quantum superposition principle, non-orthogonal quantum states arise, that although being dierent, have non-zero superposition. This nite superposition implies a minimum of uncertainty in the discrimination of such states. This problem has a crucial role in quantum communication protocols and is also inherent in quantum cryptography. If we allow a failure probability, it is possible to nd generalized measurements (POVMs) that discriminate two or more states unambiguously. These measurements are implemented through auxiliary systems (ancillas). Recently some works have suggested that such process of discrimination requires correlations of non-classical nature (such as the dissonance and the quantum discord) between the system which state must be discriminated and the auxiliary qubits. In this dissertation we study the role of such non-classical correlations and the entangling measurements (the latter results from coherent interactions between system-ancilla) in protocols of unambiguous discrimination of states. In opposition to the current conjecture in the literature, we show that neither non-classical correlations nor coherent interactions are fundamental for such protocols. In other words, we show the existence of local operations concatenated by classical communication (LOCCs) that does not generate quantum discord and can realize the task of discrimination optimally. These results reveal the fact that such protocols do not require any quantum resource.
Quantum information, non-classical correlations, quantum discrimination.
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PORTUGUES
UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC
O trabalho possui divulgação autorizada

Contexto

FÍSICA
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Banca Examinadora

ROBERTO MENEZES SERRA
DOCENTE - PERMANENTE
Sim
Nome Categoria
FERNANDO LUIS DA SILVA SEMIAO Docente - PERMANENTE
JONAS MAZIERO Participante Externo

Financiadores

Financiador - Programa Fomento Número de Meses
FUND COORD DE APERFEICOAMENTO DE PESSOAL DE NIVEL SUP - Programa de Demanda Social 17
UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC - Pró reitoria de Pós Graduação 7

Vínculo

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Não