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Type: TESE DIGITAL
Title: Informação quântica com estados coerentes comprimidos da luz
Title Alternative: Quantum information with squeezed coherent states of the light
Author: Souza, Douglas Delgado de, 1987-
Advisor: Vidiella Barranco, Antonio, 1963-
Barranco, Antonio Vidiella
Abstract: Resumo: Na primeira parte deste trabalho seguimos os estudos de Hirota e colaboradores e definimos quatro estados quase-Bell baseados em estados coerentes comprimidos da luz. Dois desses estados são maximamente emaranhados, enquanto o emaranhamento dos outros dois depende apenas da sobreposição entre os estados coerentes comprimidos que os compõem. A partir destes estados quase-Bell, definimos novos estados interpolados cujo emaranhamento é também governado por um parâmetro de interpolação adicional e estudamos algumas das propriedades destes estados (emaranhamento e eficiência energética). Por fim, usamos estes estados e definimos alguns estados de Werner, com os quais analisamos de forma simples uma possível influência de um ambiente dissipativo parametrizado pela probabilidade de o estado de Werner estar em sua forma emaranhada ou misturada. Para esta análise usamos os conceitos de separabilidade e emaranhamento. Na segunda parte estudamos a estimativa de fase quântica usando estados gaussianos puros (estados coerentes comprimidos). Iniciamos com a estimativa da fase introduzida por um operador unitário em cujo hamiltoniano está presente uma perturbação linear nos operadores de criação e aniquilação, além do operador de número de fótons responsável pela evolução de fase (perturbação linear unitária). Obtemos quais são os estados gaussianos ótimos para a estimativa desta fase e analisamos a optimalidade da detecção homódina. A seguir, consideramos o parâmetro de perturbação como uma variável aleatória que obedece a uma distribuição gaussiana de probabilidades (perturbação linear aleatória) e novamente obtemos os estados de sonda ótimos e analisamos a optimalidade da detecção homódina. Por fim, estudamos a estimativa de fase com perturbação linear unitária utilizando os estados quase-Bell interpolados definidos na primeira parte deste trabalho e verificamos que a utilização de emaranhamento permite uma melhor estimativa de fase para uma mesma energia disponível

Abstract: In the first part of this work we follow the studies of Hirota and collaborators and we define four quasi-Bell states based on squeezed coherent states of light. Two of these states are maximally entangled, while the entanglement of the other two depends only on the overlap between the squeezed coherent states that were combined. From these quasi-Bell states we define new interpolated states for which the entanglement is also governed by an additional interpolation parameter, and we study some of the properties of these states (entanglement and energy efficiency). Finally, we use these states to define some Werner states, which we use to study in a simple way the possible influence of some dissipative environment parameterized by the probability that the Werner state is entangled or mixed. For this analysis we use the concepts of separability and entanglement. In the second part, we study the quantum phase estimation using pure Gaussian states (squeezed coherent states). We begin with the estimation of the phase introduced by a unitary operator whose Hamiltonian also contains a disturbance that is linear in the creation and annihilation operators in addition to the photon number operator responsible for the phase evolution (unitary linear disturbance). We find what are the optimal Gaussian states for this phase estimation and we also analyze the optimality of the homodyne detection. Next, we consider the disturbance parameter to be a random variable submitted to a Gaussian distribution (random linear disturbance) and again we find what are the optimal probe states and analyze the optimality of the homodyne detection. Finally we study the phase estimation with unitary linear disturbance using the interpolated quasi-Bell states defined in the first part of this work and we verify that the use of entanglement leads to a better phase estimation for the same amount of available energy
Subject: Informação quântica
Estados não-clássicos da luz
Teoria da estimativa
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2015
Appears in Collections:IFGW - Dissertação e Tese

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