Wednesday 22 November 2017
  • English
  • Español

Una nueva propuesta para la medición de distancia entre estados cuánticos mixtos

Un sistema cuántico real, como por ejemplo un sistema que desea utilizarse para realizar tareas de Computación Cuántica, se encuentra siempre en interacción con su entorno. Esta interacción altera de manera inevitable el estado del sistema cuántico de interés. Por lo tanto, luego de una determinada tarea de procesamiento de información cuántica, el estado del sistema puede presentar imperfecciones y, en consecuencia, diferir del estado ideal en el cual se deseaba colocarlo. Así, surge naturalmente la necesidad de caracterizar y medir de manera cuantitativa dichas imperfecciones. En este sentido, aún no hay acuerdo en la existencia de una medida ideal de distinguibilidad entre estados cuánticos y el desarrollo de este tipo de medidas de distancia es un tópico de interés actual en el ámbito de la comunidad de procesamiento de la información cuántica.

En este seminario introduciremos la noción de Sistema Cuántico Abierto y mostraremos cómo puede modelarse la interacción entre el sistema cuántico de interés y el entorno para el caso de procesos cuánticos que puedan describirse por medio de la representación de Suma de Operadores de Kraus. Por otra parte, analizaremos como utilizar una nueva propuesta de métrica, basada en dos conceptos físicos centrales, la entropía y la purificación de un estado mezcla, para medir distancias entre estados cuánticos mixtos. Además, mostraremos de qué manera se puede utilizar esta métrica para medir la distancia entre una matriz densidad y la acción de un canal cuántico ruidoso "depolarizador" sobre dicha matriz. Finalmente, analizaremos la sensibilidad de la métrica propuesta a perturbaciones en el ruido y compararemos algunos de los resultados obtenidos por medio de esta métrica con los obtenidos utilizando otras medidas de distancia usualmente utilizadas en la comunidad de la teoría cuántica de la información, tales como la Distancia de Bures. En este seminario nos centraremos en los aspectos físicos involucrados y reduciremos al mínimo indispensable el formalismo matemático.