Dissertação de Mestrado #566: Roger

Estratégias Para a Realização do Protocolo de Codificação Superdensa Via Canais Quânticos Puros e Parcialmente Emaranhados

Autor: Roger Alfredo Kögler

Banca Avaliadora

Leonardo Teixeira Neves (orientador)

Física - UFMG

Raphael Campos Drumond

Matemática - UFMG

Thiago de Oliveira Maciel

Física - UFMG

Orientadores

Leonardo Teixeira Neves (orientador)

Departamento de Física - UFMG

Resumo do Trabalho

O protocolo de codificação superdensa via canais quânticos puros e parcialmente emaranhados é estudado no contexto de discriminação ótima de estados não-ortogonais. Estratégias de discriminação com mínimo erro (EM), confiança máxima (CM) e estratégias que interpolam entre elas serão utilizadas para a realização do protocolo. Primeiramente, mostra-se que a estratégia EM realiza a codificação superdensa com probabilidade de falha nula e informação mútua máxima entre as partes comunicantes. Em seguida, admitindo-se uma probabilidade não nula de falha no processo, é mostrado que a estratégia CM é aquela que, com maior chance de sucesso, permite que o protocolo seja realizado com a informação mútua máxima alcançável pelo canal, a qual é maior que no caso determinístico e depende apenas do número de Schmidt do estado emaranhado. Além disso, considera-se a iteração da estratégia CM em caso de falha e mostra-se que existem canais para os quais é possível aumentar a probabilidade de sucesso de se realizar o protocolo com a informação mútua maior que no caso determinístico. Finalmente, analisa-se a aplicação de estratégias intermediárias entre EM e CM com as quais se mostra possível a realização da codificação superdensa com probabilidade de sucesso superior à permitida pela estratégia CM e informação mútua maior que a alcançada via EM. Expressões analíticas para a informação mútua são derivadas para todos os protocolos estudados.