Tese de Doutorado #136: Marcelo Cunha
Emaranhamento: caracterização, manipulação e consequências
Autor: Marcelo de Oliveira Terra Cunha
Banca Avaliadora
Maria Carolina Nemes (orientadora), Física
UFMG
Oscar Nassif de Mesquita, Física
UFMG
Ricardo Schwartz Schor, Física
UFMG
Sebastião José Nascimento de Pádua, Física
UFMG
Juan Pablo Paz, Universidade de Buenos Aires
Argentina
Luiz Davidovich, Instituto de Física
UFRJ
Orientadores
Maria Carolina Nemes
Departamento de Física - UFMG
Resumo do Trabalho
Emaranhamento é caracterizado, dentro das possibilidades atuais, desde estados puros de sistemas bipartites, até estados mistos de sistemas multipartites, incluindo os problemas de determinação de diferentes estruturas de produto tensorial para um dado sistema e do emaranhamento de partículas idênticas. A manipulação do emaranhamento para a discriminação de alternativas, bem como o seu posterior apagamento (o chamado apagamento quântico), é apresentada, com ênfase em um experimento feito pelo grupo de óptica da UFMG e numa discussão sobre o que há de quântico em tal apagamento. Uma rápida introdução aos conceitos de teleportação de estados e de criptografia quântica é oferecida. Sistemas quânticos abertos são postos em perspectiva e, neste contexto, é apresentada a discussão sobre os efeitos do ambiente em um experimento que se propõe a explorar a fronteira clássico-quântica. Tal análise permite propor modificações capazes de melhor explorar tal fronteira. As diferentes escalas de tempo, para dissipação, termalização e decoerência são obtidas para o problema de um oscilador harmônico interagindo com vários outros osciladores, em uma situação que faz a mímica do gato de Schrödinger. Dentro do contexto de proteção da informação quântica, são discutidos subespaços livres de decoerência e sistemas desacoplados. Modelos específicos são estudados e sua implementação experimental discutida. Um experimento realizado para exibir os princípios de subespaços livres de decoerência é também estudado. Nas considerações finais, várias questões levantadas por estes trabalhos são ressaltadas.