Utilização de um formalismo quântico unificado da polarização e da coerência no estudo da informação quântica codificada na luz.

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2018
Autor(a) principal: SANTOS, Andréa Freire dos. lattes
Orientador(a): BERNARDO, Bertúlio de Lima. lattes
Banca de defesa: SANTOS, Joao Rafael Lúcio dos., FONTES, Sérgio André.
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Campina Grande
Programa de Pós-Graduação: PÓS-GRADUAÇÃO EM FÍSICA
Departamento: Centro de Ciências e Tecnologia - CCT
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Operadores de Kraus
Grau de Coerência
Grau de Polarização
Decoerência
Parâmetros de Stokes
Kraus Operators
Degree of Coherence
Degree of Polarization
Decoherence
Stokes Parameters
Área do conhecimento CNPq:
Física
Link de acesso: https://dspace.sti.ufcg.edu.br/handle/riufcg/2037
Resumo: O processo da manutenção da informação quântica em nível atômico encara um pro-blema que é a decoerência. Durante as interações, um sistema composto sofre diferentes mudanças que só podem ser representadas pelo operador densidade. A luz, tendo seu comportamento de partícula, pode ser usada na codificação da informação quântica (os fótons), através da polarização. Neste trabalho, nós analisamos a interação entre um conjunto de fótons com dois tipos de ambientes, descrevendo seus constituintes através dos operadores de Kraus. Utilizando o método da matriz densidade reduzida, pudemos representar juntamente os comportamentos da coerência e polarização de maneira simples pela teoria de unificação entre estes graus de liberdade. Quantificamos a perda dos graus de coerência e polarização quando temos ambientes em que um provoca mudanças apenas na coerência da fase durante o espalhamento dos fótons, e o outro quando estas mudanças dependem da polarização dos fótons. Em nosso formalismo, é possível determinar, com o uso dos parâmetros de Stokes, o tipo de polarização do estado. O estudo mostra que tipos de ambientes devem ser evitados no processo de transmissão de informação quântica.
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spelling BERNARDO, Bertúlio de Lima.BERNARDO, BERTÚLIO DE LIMAhttp://lattes.cnpq.br/0160318195238506SANTOS, Joao Rafael Lúcio dos.FONTES, Sérgio André.SANTOS, A. F.http://lattes.cnpq.br/0430451017824726SANTOS, Andréa Freire dos.O processo da manutenção da informação quântica em nível atômico encara um pro-blema que é a decoerência. Durante as interações, um sistema composto sofre diferentes mudanças que só podem ser representadas pelo operador densidade. A luz, tendo seu comportamento de partícula, pode ser usada na codificação da informação quântica (os fótons), através da polarização. Neste trabalho, nós analisamos a interação entre um conjunto de fótons com dois tipos de ambientes, descrevendo seus constituintes através dos operadores de Kraus. Utilizando o método da matriz densidade reduzida, pudemos representar juntamente os comportamentos da coerência e polarização de maneira simples pela teoria de unificação entre estes graus de liberdade. Quantificamos a perda dos graus de coerência e polarização quando temos ambientes em que um provoca mudanças apenas na coerência da fase durante o espalhamento dos fótons, e o outro quando estas mudanças dependem da polarização dos fótons. Em nosso formalismo, é possível determinar, com o uso dos parâmetros de Stokes, o tipo de polarização do estado. O estudo mostra que tipos de ambientes devem ser evitados no processo de transmissão de informação quântica.The processing of information at the atomic level faces a problem which is decoherence. During the interactions with an environment, a composite system suffers different changes that can only be represented by its density operator. Since light has its particle behavior, it can be used to encode quantum information (in the photons), through its polarization. In this study, we analyze the interaction between a group of photons with two types of environment, describing its constituents through the Kraus operators formalism. By using the reduced density matrix method, we could represent together the behavior of coherence and polarization in a simple way by means of the unification theory between these degrees of freedom. We quantify the loss of the coherence and polarization degrees when we have environments which cause changes only in coherence of the phase during the scattering of photons and the other when these changes depend upon the polarization of the photons. In our formalism, it is possible to determine, by using the Stokes parameters, the type of polarization state. The study also shows which kind of environment should be prevented in the process of transmission of quantum information.Submitted by Maria Medeiros (maria.dilva1@ufcg.edu.br) on 2018-10-22T14:16:36Z No. of bitstreams: 1 ANDRÉA FREIRE DOS SANTOS - DISSERTAÇÃO (PPGFÍSICA) 2018.pdf: 1193926 bytes, checksum: 546820276c188c48c5ad8d71f00321e4 (MD5)Made available in DSpace on 2018-10-22T14:16:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ANDRÉA FREIRE DOS SANTOS - DISSERTAÇÃO (PPGFÍSICA) 2018.pdf: 1193926 bytes, checksum: 546820276c188c48c5ad8d71f00321e4 (MD5) Previous issue date: 2018-08-02CapesUniversidade Federal de Campina GrandePÓS-GRADUAÇÃO EM FÍSICAUFCGBrasilCentro de Ciências e Tecnologia - CCTFísicaOperadores de KrausGrau de CoerênciaGrau de PolarizaçãoDecoerênciaParâmetros de StokesKraus OperatorsDegree of CoherenceDegree of PolarizationDecoherenceStokes ParametersUtilização de um formalismo quântico unificado da polarização e da coerência no estudo da informação quântica codificada na luz.2018-08-022018-10-22T14:16:36Z2018-10-222018-10-22T14:16:36Zhttps://dspace.sti.ufcg.edu.br/handle/riufcg/2037SANTOS, A. F. dos. Utilização de um formalismo quântico unificado da polarização e da coerência no estudo da informação quântica codificada na luz. 2018. 53 f. Dissertação (Mestrado em Física) – Programa de Pós-Graduação em Física, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2018. Disponível em: https://dspace.sti.ufcg.edu.br/handle/riufcg/2037info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCGinstname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)instacron:UFCGTEXTANDRÉA FREIRE DOS SANTOS - DISSERTAÇÃO (PPGFÍSICA) CCT 2018.pdf.txtANDRÉA FREIRE DOS SANTOS - DISSERTAÇÃO (PPGFÍSICA) CCT 2018.pdf.txttext/plain73394https://dspace.sti.ufcg.edu.br/bitstream/riufcg/2037/4/ANDR%C3%89A+FREIRE+DOS+SANTOS+-+DISSERTA%C3%87%C3%83O+%28PPGF%C3%8DSICA%29+CCT+2018.pdf.txt39f1254ba6afc093ecf1264ebf32b49bMD54ORIGINALANDRÉA FREIRE DOS SANTOS - DISSERTAÇÃO (PPGFÍSICA) CCT 2018.pdfANDRÉA FREIRE DOS SANTOS - DISSERTAÇÃO (PPGFÍSICA) CCT 2018.pdfapplication/pdf732544https://dspace.sti.ufcg.edu.br/bitstream/riufcg/2037/3/ANDR%C3%89A+FREIRE+DOS+SANTOS+-+DISSERTA%C3%87%C3%83O+%28PPGF%C3%8DSICA%29+CCT+2018.pdf47559da1169012087763357f71bdc8e6MD53LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://dspace.sti.ufcg.edu.br/bitstream/riufcg/2037/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52riufcg/20372025-07-24 03:29:51.609oai:dspace.sti.ufcg.edu.br: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Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bdtd.ufcg.edu.br/PUBhttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/oai/requestbdtd@setor.ufcg.edu.br || bdtd@setor.ufcg.edu.bropendoar:48512025-07-24T06:29:51Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)false
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