Dissertação

Distributing Multipartite Entanglement over Quantum Networks EVALUATED

A internet quântica irá possibilitar novas tecnologias quânticas distribuídas em redes, particularmente através de distribuição de entanglement entre duas partes a longas distâncias. No entanto, algumas das suas possíveis aplicações em áreas como comunicação, detecção de sinais e computação podem beneficiar do entanglement multipartido ser partilhado entre vários nodos da rede. Neste projecto, abordamos o problema de distribuir optimamente este tipo de entanglement em redes quânticas com ruído, onde cada link é um par entangled. Para o fazer, descrevemos o ruído na rede com canais depolarizadores, verificando o seu efeito na distribuição dos estados GHZ. Introduzimos também ferramentas da teoria clássica de routing que são capazes de criar um framework para resolver o problema de otimalidade, permitindo a inclusão de parâmetros adicionais. Apresentamos um algoritmo para distribuição ótima de um estado GHZ de 3 qubits maximizando simultaneamente a fidelidade do estado final e a probabilidade de sucesso, simulando-o para diferentes modelos de redes quânticas. Derivamos também aproximações na forma como a complexidade dos nossos algoritmos aumentam, corroborando os tempos de execução polinomiais das simulações. Além disso, determinamos as condições necessárias para manter esta optimalidade simultânea para estados GHZ com um número maior de qubits e para outros tipos de entanglement multipartido. Este trabalho abre caminho para gerar otimamente correlações quânticas multipartidas em redes quânticas com ruído, um recurso importante para tecnologias quânticas distribuídas.
Redes Quânticas, Routing, Entanglement Multiparte, Distribuição de Entanglement, Estados Quânticos GHZ, Fidelidade

Janeiro 21, 2021, 10:0

Documentos da dissertação ainda não disponíveis publicamente

Orientação

ORIENTADOR

João Carlos Carvalho de Sá Seixas

Departamento de Física (DF)

Professor Associado

ORIENTADOR

Yasser Rashid Revez Omar

Departamento de Matemática (DM)

Professor Associado