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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.76.2018.tde-02102018-093613
Documento
Autor
Nome completo
Iara Naomi Nobre Ota
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Carlos, 2018
Orientador
Banca examinadora
Vanzela, Daniel Augusto Turolla (Presidente)
Matsas, George Emanuel Avraam
Saa, Alberto Vazquez
Título em inglês
Quantum information and relativity: harvesting entanglement in different setups
Palavras-chave em inglês
Entanglement
Harvesting entanglement
Quantum field theory in curved spacetime
Resumo em inglês
The aim of this work is present the phenomenon denoted entanglement harvesting. We begin by introducing entanglement historically. Following, we go beyond the one particle theory in flat spacetime and introduce Quantum Field Theory in Curved Spacetime, showing two famous consequences: the Unruh effect and the Hawking radiation. Finally, we analyze entanglement harvesting for two Unruh-deWitt detectors. In the fisrt example, we see that there is a "sudden death" point of entanglement harvesting when the detectors are near the BTZ black hole event horizon, due to redshift effect and Hawking radiation. Then, we compare the phenomenon for different scenarios, and find out that it is sensitive to the structure of spacetime. Finally, we see how detectors' parameters affect it and find out that the smoothness of the switching of the detectors' coupling to the field is extremely relevant. We also see how the parameters can be used to optimize entanglement harvested.
Título em português
Informação quântica e relatividade: colhendo emaramento em configurações variadas
Palavras-chave em português
Colheita de emaranhamento
Emaranhamento
Teoria quântica de campos no espaço-tempo curvo
Resumo em português
O objetivo desse trabalho é apresentar o fenômeno denotado colheita de emaranhamento. Primeiramente fazemos uma introdução histórica de emaranhamento de estados quânticos. Em seguida, introduzimos a Teoria Quântica de Campos no Espaço-tempo Curvo, como um passo além da teoria quântica de uma partícula no espaço-tempo plano, e demonstramos dois resultados famosos da teoria: o efeito Unruh e a radiação Hawking. Por fim, fazemos uma analise do fenômeno de colheita de emaranhamento para dois detectores Unruh-deWitt. Nosso primeiro exemplo mostra que há um ponto de "morte súbita" do fenômeno quando os detectores se aproximam do horizonte de eventos de um buraco negro de BTZ, que é uma consequência do efeito de redshift e da radiação Hawking. Em seguida, comparamos o fenômeno em cenários diferentes, e observamos que a colheita de emaranhamento é sensível à estrutura do espaço-tempo. Por último, analisamos como os parâmetros dos detectores afetam a colheita de emaranhamento, e vemos que a suavidade em que o acoplamento dos detectores com o campo é "ligado" e "desligado" é extremamente relevante. Também analisamos como podemos usar os parâmetros dos detectores para otimizar a quantidade de emaranhamento colhida.
 
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Data de Publicação
2018-10-04
 
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