E-Locus - Ιδρυματικό Καταθετήριο Πανεπιστημίου Κρήτης

Αρχική Αναζήτηση

Αποτελέσματα - Λεπτομέρειες

Εντολή Αναζήτησης : Συγγραφέας="Lewenstein" Και Συγγραφέας="Maciej"

Τρέχουσα Εγγραφή: 1 από 1

[Προσθήκη στο καλάθι]

Κωδικός Πόρου

000419053

Τίτλος

Preparation of high-dimensional maximally entangled states of a single photon in a quantum walk

Άλλος τίτλος

Προετοιμασία σύμπλεκτων καταστάσεων μέγιστης συσχέτισης και μεγάλων διαστάσεων ενός φωτονίου με κβαντικούς περιπάτους

Συγγραφέας

Γρατσέα, Αικατερίνη Σ.

Σύμβουλος διατριβής

Lewenstein, Maciej

Μέλος κριτικής επιτροπής

Τομαράς, Θεόδωρος
Λαμπρόπουλος, Παναγιώτης

Περίληψη

Ο τομέας της κβαντικής πληροφορίας έχει ευρέως αναπτυχθεί τα τελευταία χρόνια με επιτεύγματα σε διαφορετικούς τομείς, ανάμεσα τους και οι κβαντικοί περίπατοι. Ένας κβαντικός περίπατος αποτελείται απο n διακριτές περιστροφές (τελεστής νομίσματος) και καθορισμένες μεταφορές (τελεστής μεταφοράς). Αυτή η εργασία αποσκοπεί στο να προτίνει ένα αλγόριθμο για την προετοιμασία σύμπλεκτων καταστάσεων μέγιστης συσχέτισης και μεγάλων διαστάσεων ενός φωτονίου με ένα κβαντικό περίπατο. Η κβαντική συσχέτιση είναι μια κύρια πηγή στην κβαντική πληροφορία και στους κβαντικούς υπολογιστές για την διάδοση της πληροφορίας· προσφάτως, οι κβαντικές συσχετίσεις ενός φωτονίου είναι ένας ενεργός τομέας έρευνας. Πρέπει να επισημανθεί ότι η κβαντική συσχέτιση σε ένα φωτόνιο συμβαίνει μεταξύ των διαφορετικών βαθμών ελευθερίας του σωματιδίου, παραδείγματος χάρη της πολώσεως, της τροχιακής στροφορμής, του time-bin energy mode και της κατευθύνσεως στο χώρο. Υπάρχουν πολλές μετρήσεις σχετιζόμενες με την κβαντική συσχέτιση αλλά σε αυτή την εργασία θα περιοριστούμε στα “Schmidt norms”; χωρίζουμε το σύστημα σε δύο μέρη και υπολογίζουμε τις συσχετίσεις μεταξύ τους. Αυτή η μέτρηση, όπως αποδεικνύεται λεπτομερώς, σχετίζεται με τη Renyi α εντροπία. Σε αυτή την εργασία, ερευνούμε την προετοιμασία σύμπλεκτων καταστάσεων σε συμφωνία με τον προαναφερόμενο ορισμό της κβαντικής συσχέτισης. Ο διαχωρισμός του συστήματος είναι μεταξύ του βαθμού ελευθερίας της πόλωσης και της τροχιακής στροφορμής. Επιπλέον, εκμεταλευόμαστε το μεγάλο μέγεθος του Hilbert χώρου της τροχιακής στροφορής και κατεσκευάζουμε μεγάλων διαστάσεων σύμπλεκτες καταστάσεις μέγιστης συσχέτισης, που τα τελευταία χρόνια αποκτούν αυξανόμενο ενδιαφέρον στις κβαντικές τεχνολογίες. Συγκεκριμένα, χρησιμοποιούμε διαφορετικούς τελεστές νομίσματος, καθώς τέτοιου τύπου κβαντικοί περίπατοι ενισχύουν το βαθμό κβαντικής συσχέτισης στην τελική κατάσταση. Προτείνουμε δύο διαφορετικούς τρόπους κατασκευής των προαναφερόμενων καταστάσεων. Ο πρώτος είναι συγκεράνοντας δύο υπάρχοντες αλγόριθμους για την παραγωγή σύμπλεκτων καταστάσεων μέγιστης συσχέτισης: ο ένας αλγόριθμος βρίσκει τις καταστάσεις μέγιστης συσχέτισης σύμφωνα με τον προαναφερόμενο ορισμό και ο άλλος βρίσκει τους απαραίτητους τελεστές νομίσματος για την κατασκευή της επιθυμητής κατάστασης με ένα κβαντικό περίπατο. Η δεύτερη προσέγγιση αποσκοπεί στη τροποποίηση του παραπάνω προβλήματος σε ένα πρόβλημα βελτιστωποίησης. Ο αλγόριθμος ξεκινά με μία γενική αρχική κατάσταση και χρησιμοποιώντας τεχνικές βελτιστοποίησης, όπως στοχαστική βαθμιαία μείωση, οι ελεύθεροι παράμετροι του τελεστή νομίσματος του περιπάτου καθορίζονται έτσι ώστε η τελική κατάσταση να είναι μία κατάσταση μέγιστης συσχέτισης. Δείχνεται ότι η δεύτερη μέθοδος είναι πιο πλεονεκτική, καθώς έχει ευθύ πειραματική υλοποίηση και επίσης μπορεί να λάβει υπ’ψην της πειραματικές ατέλειες. Τέλος, είναι αξιοσημείωτο ότι ο αριθμός των οπτικών στοιχείων κλιμακώνεται γραμμικά με το μέγεθος του συστήματος σε αντίθεση με παρεμφερείς εργασίες.

Φυσική περιγραφή

vi, 38 σ.; : πίν., σχήμ. εικ. ; 30 εκ.

Γλώσσα

Αγγλικά

Θέμα

Entanglement

Quantum information

Quantum optics

Καταστάσεις μεγάλων διαστάσεων

Κβαντική οπτική

Κβαντική πληροφορία

Κβαντική συσχέτιση