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Master's Dissertation
DOI
https://doi.org/10.11606/D.43.2024.tde-04042024-212339
Document
Author
Full name
Daniel Fernandes Borges Moitinho
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2024
Supervisor
Committee
Amaral, Barbara Lopes (President)
Oliveira, Adelcio Carlos de
Souza, Leonardo Antônio Mendes de
Title in Portuguese
Contextualidade estendida para medições de precisão finita
Keywords in Portuguese
Contextualidade
Informação quântica
Teoria quântica.
Abstract in Portuguese
O formalismo de contextualidade, dos conjuntos de Kochen-Specker são importantes para fundamentos da mecânica quântica, pois apresenta uma distinção clara entre a teoria quântica e a realismo não-contextual. A teoria quântica consegue superar os valores da teoria clássica nãocontextual, violando as chamadas desigualdades não-contextuais. Além disso, os conjuntos de Kochen-Specker são relevantes para o processamento de informação quântica quando a desigualdade é violada, pois apresentam vantagens em comparação com seus análogos clássicos. Porém, há uma lacuna na teoria contextual de Kochen-Specker, mostrando que era possível atingir os valores quânticos na desigualdade de maneira não-contextual ao se considerar medições com precisão finita. Isso torna a teoria contextual impossível de ser comprovada experimentalmente, além de não poder ser usada como vantagem para o processamento de informação quântica. Percebe-se, entretanto, que há um limite imposto às medições do modelo quântico, mas nenhum limite para o possível modelo de variáveis ocultas. Isso levou a criação de uma noção de contextualidade estendida, o modelo não-contextual ontologicamente fiel, que leva em conta a imprecisão de medidas. Assim, foi criada uma desigualdade com valores que levam em conta as imperfeições experimentais, com um limite inferior quando comparado a estatística do modelo quântico.
Title in English
Extended contextuality for finite precision measurements
Keywords in English
Contextuality
Quantum information
Quantum theory.
Abstract in English
The contextuality formalism, of Kochen-Specker sets, is importante for the foundations of quantum mechanics, as it presents a clear distinction between quantum theory and noncontextual realism. Quantum theory manages to surpass the values of non-contextual classical theory, violating the so-called non-contextual inequalities. Furthermore, Kochen-Specker sets are relevant for quantum information processing when the inequality is violated, as they have advantages compared to their classical analogues. However, there is a gap in the KochenSpecker contextual theory, showing that it was possible to reach the quantum values in the inequality in a non-contextual way when considering measurements with finite precision. This makes contextual theory impossible to prove experimentally, in addition to not being able to be used as an advantage for processing quantum information. It is clear, however, that there is a limit imposed on the measurements of the quantum model, but no limit to the possible hidden variable model. This led to the creation of a notion of extended contextuality, the ontologically faithful non-contextual model, which takes into account the imprecision of measurements. Thus, an inequality was created with values that take experimental imperfections into account, with a lower limit when compared to the statistics of the quantum model.
 
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Daniel_Moitinho.pdf (1.21 Mbytes)
Publishing Date
2024-04-11
 
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