Procesamiento de información cuántica con estados coherentes con fotones agregados
En el presente trabajo de investigación se estudia el procesamiento de información cuántica utilizando estados coherentes con fotones agregados (PACS). Se parte de un estudio de la superposición general de PACS con $n$, $m$ fotones agregados a los estados coherentes $\ket{\alpha}$ y $\ket{\beta}$ de...
| Autor: | |
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| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2016 |
| País: | México |
| Institución: | Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada |
| Repositorio: | Repositorio Institucional CICESE |
| Idioma: | español |
| OAI Identifier: | oai:cicese.repositorioinstitucional.mx:1007/103 |
| Acceso en línea: | http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/103 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | info:eu-repo/classification/Autor/Estados coherentes con fotones agregados, discordia cuántica, detección homodina, teleportación cuántica, entrelazamiento, estados mixtos info:eu-repo/classification/cti/1 info:eu-repo/classification/cti/22 info:eu-repo/classification/cti/2212 info:eu-repo/classification/cti/221211 |
| Sumario: | En el presente trabajo de investigación se estudia el procesamiento de información cuántica utilizando estados coherentes con fotones agregados (PACS). Se parte de un estudio de la superposición general de PACS con $n$, $m$ fotones agregados a los estados coherentes $\ket{\alpha}$ y $\ket{\beta}$ de la forma $\ket{\psi} \propto u \ket{{\alpha},m}\ket{{\beta},n }+ v \ket{{\beta},n}\ket{{\alpha},m}$ cuyo entrelazamiento es caracterizado por medio de la concurrencia. Se obtuvieron las condiciones generales para entrelazamiento no nulo, así como una familia de estados máximamente entrelazados mediante expresiones analíticas de la concurrencia y, se estudió el efecto de un canal despolarizante simple sobre esta superposición. En la siguiente etapa, los estados generales se restringen a los que pueden obtenerse experimentalmente, en donde se ha agregado sólo un fotón en uno de los subistemas de la forma $\ket{\psi}_{\text{dp,pa}}=\mathcal{N} (\hat{a}^\dagger \mp \hat{b}^\dagger )\ket{\alpha}\ket{\alpha}$, por lo que son superposiciones de PACS individuales (SPACS). Estas superposiciones se denominan canal de fotones desplazados (DPC) para la ``-", y de fotones agregados (PAC) para la ``+". Las características no clásicas de los DPC y PAC sometidos a la influencia de ruido por esparcimiento y fluctuaciones de fase se estudian a través de la perturbación inducida por una medición homodina (MID homodino) y la discordia cuántica (QD). Se obtuvieron expresiones analíticas que relacionan el QD con una observable para casos sin ruido y con ruido. La observable utilizada son las fluctuaciones de la cuadratura del campo de un subsistema. Los canales DPC y PAC se utilizan como recurso entrelazado para realizar procesamiento de información cuántica a través de un protocolo de teleportación híbrido basado en detección de fotones individuales y detección homodina. Se analizó la capacidad del canal a través de la fidelidad para teleportar un estado, y se obtuvieron expresiones tanto para el caso puro como el caso con ruido. La fidelidad se calcula para cada estado a teleportar y como un promedio para evaluar la capacidad de teleportación del canal. Finalmente, se propone la generación de los canales estudiados en la banda de telecomunicaciones a través de fotones o SPACS anunciados generados en una fibra óptica no lineal mediante el proceso de la mezcla espontánea de cuatro ondas (SFWM) y mezclados en un divisor de haz con el vacío. Se prueba la viabilidad de generar SPACS me |
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