masterThesis
Análise de eficiência e escalabilidade do protocolo DLCZ para repetidores quânticos
Registro en:
da Silva Mendes, Milrian; Felinto Pires Barbosa, Daniel. Análise de eficiência e escalabilidade do protocolo DLCZ para repetidores quânticos. 2009. Dissertação (Mestrado). Programa de Pós-Graduação em Física, Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 2009.
Autor
da Silva Mendes, Milrian
Institución
Resumen
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 Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico