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Mémoire de Maîtrise
DOI
https://doi.org/10.11606/D.43.2020.tde-16122020-135249
Document
Auteur
Nom complet
Lucas Nunes Faria
Adresse Mail
Unité de l'USP
Domain de Connaissance
Date de Soutenance
Editeur
São Paulo, 2020
Directeur
Jury
Nussenzveig, Paulo Alberto (Président)
Padua, Sebastiao Jose Nascimento de
Souza, Carlos Eduardo Rodrigues de
Titre en portugais
Análise bimodal de teletransporte de estados quânticos da luz no domínio da frequência
Mots-clés en portugais
Emaranhamento
Oscilador Paramétrico Ótico
Teletransporte
Resumé en portugais
A transmissão de informação quântica de uma localidade a outra não é um problema trivial. O teletransporte é uma promessa de solução, um sistema que usa dois canais de comunicação: um clássico --- um sistema usual de transmissão ---, e um quântico - construído pela geração de emaranhamento entre os estados dos usuários envolvidos. As primeiras realizações deste procedimento davam o resultado correto apenas em uma fração das vezes, problema resolvido no ano seguinte no primeiro protocolo de teletransporte incondicional. Desde então, diferentes esquemas experimentais foram sendo implementados e melhores resultados obtidos. O presente trabalho codifica informação nos modos de frequência da luz, com emaranhamento sendo gerado por um Oscilador Paramétrico Ótico acima do limiar. Aqui é desenvolvida a teoria para caracterização de estados em modos de frequência mais gerais, apresentada com os resultados obtidos. Para as perdas existentes no sistema, não é esperado uma fidelidade na comparação entre o estado de saída com o de entrada maior do que 42% sem o uso de recursos quânticos. O melhor resultado obtido com o uso de feixes emaranhados foi de 40%, perto do limiar da necessidade de recursos quânticos mas sem ultrapassá-lo.
Titre en anglais
Two-mode analysis of teleportation of quantum states of light in the frequency domain
Mots-clés en anglais
Entanglement
Optical Parametric Oscillator
Teleportation
Resumé en anglais
Transmission of quantum information from one end to another with high fidelity is not a trivial problem. Teleportation presents itself as promising in this regard, by using two communication channels: a classical one --- an usual classical communication system ---, and a quantum one --- built by sharing entangled sources between the involved parties. The first realizations of this procedure worked on a fraction of the performed trials, a problem that was solved one year later with a truly unconditional teleportation protocol. Since then, better results and different experimental schemes have been developed. The present work encodes information in the frequency modes of light beams, with entanglement between two parties being generated by an above-threshold Optical Parametric Oscillator. The theory for characterizing more general frequency mode states is developed here and presented with experimental results. For the present losses in the system, it is expected a fidelity no better than 42% on the comparison between input and output states without the use of quantum resources. The best measured case with the use of entangled beams resulted in 40% fidelity, close to the threshold of the need for quantum resources but without overcoming it.
 
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final.pdf (9.98 Mbytes)
Date de Publication
2021-01-22
 
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