Histograma de quadratura em tomografia de estado quântico de máxima verossimilhança
| Ano de defesa: | 2018 |
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| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/49531 |
Resumo: | Quantum state tomography aims to determine the quantum state of a system from measured data and is an essential tool for quantum information science. When dealing with continuous variable quantum states of light, tomography is often done by measuring the field amplitudes at different optical phases using homodyne detection. The quadrature-phase homodyne measurement outputs a continuous variable, so to reduce the computational cost of tomography, researchers often discretize the measurements. We show that this can be done without significantly degrading the fidelity between the estimated state and the true state. In this thesis, we study different strategies for determining the histogram bin widths. We show that computation time can be significantly reduced with little loss in the fidelity of the estimated state when the measurement operators corresponding to each histogram bin are integrated over the bin width. |
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Silva, José Leonardo Esteves daVasconcelos, Hilma Helena Macedo de2020-01-22T14:33:47Z2020-01-22T14:33:47Z2018SILVA, J. L. E. da. Histograma de quadratura em tomografia de estado quântico de máxima verossimilhança. 2018. 46 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia de Teleinformática) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2018.http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/49531Quantum state tomography aims to determine the quantum state of a system from measured data and is an essential tool for quantum information science. When dealing with continuous variable quantum states of light, tomography is often done by measuring the field amplitudes at different optical phases using homodyne detection. The quadrature-phase homodyne measurement outputs a continuous variable, so to reduce the computational cost of tomography, researchers often discretize the measurements. We show that this can be done without significantly degrading the fidelity between the estimated state and the true state. In this thesis, we study different strategies for determining the histogram bin widths. We show that computation time can be significantly reduced with little loss in the fidelity of the estimated state when the measurement operators corresponding to each histogram bin are integrated over the bin width.A tomografia de estado quântico visa determinar o estado quântico de um sistema a partir de dados medidos e é uma ferramenta essencial para a ciência da informação quântica. Quando se lida com estados quânticos da luz de variáveis contínuas, a tomografia é frequentemente feita medindo-se as amplitudes de campo em diferentes fases ópticas usando detecção homódina. A medição homódina em fase de quadratura produz uma variável contínua, de modo que, para reduzir o custo computacional da tomografia, os pesquisadores frequentemente discretizam as medições. Mostramos que isso pode ser feito sem degradar significativamente a fidelidade entre o estado estimado e o estado verdadeiro. Nesta dissertação estudamos diferentes estratégias para determinar as larguras de caixa do histograma. Mostramos que o tempo de computação pode ser significativamente reduzido com pouca perda na fidelidade do estado estimado, quando os operadores de medição correspondentes a cada caixa do histograma são integrados na largura da caixa.TeleinformáticaTomografiaVácuoQuantum state tomographyHistogram.Cat statesSqueezed vacuum statesFock statesHistograma de quadratura em tomografia de estado quântico de máxima verossimilhançainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)instname:Universidade Federal do Ceará (UFC)instacron:UFCinfo:eu-repo/semantics/openAccessLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748http://repositorio.ufc.br/bitstream/riufc/49531/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52ORIGINAL2018_dis_jlesilva.pdf2018_dis_jlesilva.pdfapplication/pdf1361516http://repositorio.ufc.br/bitstream/riufc/49531/1/2018_dis_jlesilva.pdfe8ed8275b0c88569239a36cc0509e808MD51riufc/495312021-04-26 09:22:02.7oai:repositorio.ufc.br:riufc/49531Tk9URTogUExBQ0UgWU9VUiBPV04gTElDRU5TRSBIRVJFClRoaXMgc2FtcGxlIGxpY2Vuc2UgaXMgcHJvdmlkZWQgZm9yIGluZm9ybWF0aW9uYWwgcHVycG9zZXMgb25seS4KCk5PTi1FWENMVVNJVkUgRElTVFJJQlVUSU9OIExJQ0VOU0UKCkJ5IHNpZ25pbmcgYW5kIHN1Ym1pdHRpbmcgdGhpcyBsaWNlbnNlLCB5b3UgKHRoZSBhdXRob3Iocykgb3IgY29weXJpZ2h0Cm93bmVyKSBncmFudHMgdG8gRFNwYWNlIFVuaXZlcnNpdHkgKERTVSkgdGhlIG5vbi1leGNsdXNpdmUgcmlnaHQgdG8gcmVwcm9kdWNlLAp0cmFuc2xhdGUgKGFzIGRlZmluZWQgYmVsb3cpLCBhbmQvb3IgZGlzdHJpYnV0ZSB5b3VyIHN1Ym1pc3Npb24gKGluY2x1ZGluZwp0aGUgYWJzdHJhY3QpIHdvcmxkd2lkZSBpbiBwcmludCBhbmQgZWxlY3Ryb25pYyBmb3JtYXQgYW5kIGluIGFueSBtZWRpdW0sCmluY2x1ZGluZyBidXQgbm90IGxpbWl0ZWQgdG8gYXVkaW8gb3IgdmlkZW8uCgpZb3UgYWdyZWUgdGhhdCBEU1UgbWF5LCB3aXRob3V0IGNoYW5naW5nIHRoZSBjb250ZW50LCB0cmFuc2xhdGUgdGhlCnN1Ym1pc3Npb24gdG8gYW55IG1lZGl1bSBvciBmb3JtYXQgZm9yIHRoZSBwdXJwb3NlIG9mIHByZXNlcnZhdGlvbi4KCllvdSBhbHNvIGFncmVlIHRoYXQgRFNVIG1heSBrZWVwIG1vcmUgdGhhbiBvbmUgY29weSBvZiB0aGlzIHN1Ym1pc3Npb24gZm9yCnB1cnBvc2VzIG9mIHNlY3VyaXR5LCBiYWNrLXVwIGFuZCBwcmVzZXJ2YXRpb24uCgpZb3UgcmVwcmVzZW50IHRoYXQgdGhlIHN1Ym1pc3Npb24gaXMgeW91ciBvcmlnaW5hbCB3b3JrLCBhbmQgdGhhdCB5b3UgaGF2ZQp0aGUgcmlnaHQgdG8gZ3JhbnQgdGhlIHJpZ2h0cyBjb250YWluZWQgaW4gdGhpcyBsaWNlbnNlLiBZb3UgYWxzbyByZXByZXNlbnQKdGhhdCB5b3VyIHN1Ym1pc3Npb24gZG9lcyBub3QsIHRvIHRoZSBiZXN0IG9mIHlvdXIga25vd2xlZGdlLCBpbmZyaW5nZSB1cG9uCmFueW9uZSdzIGNvcHlyaWdodC4KCklmIHRoZSBzdWJtaXNzaW9uIGNvbnRhaW5zIG1hdGVyaWFsIGZvciB3aGljaCB5b3UgZG8gbm90IGhvbGQgY29weXJpZ2h0LAp5b3UgcmVwcmVzZW50IHRoYXQgeW91IGhhdmUgb2J0YWluZWQgdGhlIHVucmVzdHJpY3RlZCBwZXJtaXNzaW9uIG9mIHRoZQpjb3B5cmlnaHQgb3duZXIgdG8gZ3JhbnQgRFNVIHRoZSByaWdodHMgcmVxdWlyZWQgYnkgdGhpcyBsaWNlbnNlLCBhbmQgdGhhdApzdWNoIHRoaXJkLXBhcnR5IG93bmVkIG1hdGVyaWFsIGlzIGNsZWFybHkgaWRlbnRpZmllZCBhbmQgYWNrbm93bGVkZ2VkCndpdGhpbiB0aGUgdGV4dCBvciBjb250ZW50IG9mIHRoZSBzdWJtaXNzaW9uLgoKSUYgVEhFIFNVQk1JU1NJT04gSVMgQkFTRUQgVVBPTiBXT1JLIFRIQVQgSEFTIEJFRU4gU1BPTlNPUkVEIE9SIFNVUFBPUlRFRApCWSBBTiBBR0VOQ1kgT1IgT1JHQU5JWkFUSU9OIE9USEVSIFRIQU4gRFNVLCBZT1UgUkVQUkVTRU5UIFRIQVQgWU9VIEhBVkUKRlVMRklMTEVEIEFOWSBSSUdIVCBPRiBSRVZJRVcgT1IgT1RIRVIgT0JMSUdBVElPTlMgUkVRVUlSRUQgQlkgU1VDSApDT05UUkFDVCBPUiBBR1JFRU1FTlQuCgpEU1Ugd2lsbCBjbGVhcmx5IGlkZW50aWZ5IHlvdXIgbmFtZShzKSBhcyB0aGUgYXV0aG9yKHMpIG9yIG93bmVyKHMpIG9mIHRoZQpzdWJtaXNzaW9uLCBhbmQgd2lsbCBub3QgbWFrZSBhbnkgYWx0ZXJhdGlvbiwgb3RoZXIgdGhhbiBhcyBhbGxvd2VkIGJ5IHRoaXMKbGljZW5zZSwgdG8geW91ciBzdWJtaXNzaW9uLgo=Repositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufc.br/ri-oai/requestbu@ufc.br || repositorio@ufc.bropendoar:2021-04-26T12:22:02Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC) - Universidade Federal do Ceará (UFC)false |
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