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Master's Dissertation
DOI
https://doi.org/10.11606/D.76.2022.tde-28092022-083929
Document
Author
Full name
Naruna Esselin Rodrigues
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Carlos, 2022
Supervisor
Committee
Pinto, Diogo de Oliveira Soares (President)
Paiva, Rafael Rothganger de
Roditi, Itzhak
Title in Portuguese
Correlação condicional passado-futuro de um reservatório de defasagem não-markoviano controlado
Keywords in Portuguese
Não-Markovianidade quântica
Sistemas quânticos abertos
Teoria da informação quântica
Abstract in Portuguese
A teoria de sistemas quânticos abertos busca descrever como os sistemas quânticos e suas propriedades se comportam devido a inevitável interação com o ambiente que o cerca. A partir dessa interação algumas das características quânticas do sistema são perdidas. Para que isso não ocorra, uma das saídas é relacionar a perda de informação do sistema com a não-Markovianidade. Mesmo que no regime quântico não haja uma definição geral para Markovianidade como existe no regime clássico. Ainda é possível quantificar a Markovianidade, existem diversos quantificadores para isso, porém aqui há um interesse maior pela medida BLP e pela correlação condicional passado-futuro (CPF). A primeira associa a Markovianidade com o comportamento temporal da distância traço. Enquanto, a segunda consiste em um protocolo capaz de correlacionar temporalmente, ao menos, três eventos distintos de um sistema e com isso atribuir probabilidades condicionais aos estágios de aplicação do protocolo para que seja possível definir a correlação CPF, se a dinâmica for Markoviana então a independência CPF não irá desaparecer, ou seja, Cpf ≈ 0. Essa dissertação tem como intuito, estudar a evolução de um sistema quântico constituído por dois q-bits acoplados, em que um deles interage com um banho bosônico. Sendo, esse banho o responsável por provocar o processo de decoerência e consequentemente introduzir a não-Markovianidade ao sistema. Posteriormente, essa não-Markovianidade foi medida e verificada utilizando os quantificadores já mencionados, e ambos os quantificadores foram comparados entre si.
Title in English
Past-Future Conditional Correlation of a Non-Markovian controlled dephasing reservoir.
Keywords in English
Open quantum systems
Quantum information
Quantum non-Markovianity
Abstract in English
The theory of open quantum systems seeks to describe how quantum systems and their properties behave due to the inevitable interaction with the environment that surrounds them. From this interaction, some of the quantum characteristics of the system are lost. To prevent this from happening, one of the solutions is to relate the loss of information of the system to non-Markovianity. Even though in the quantum regime there is no general definition for Markovianity as there is in the classical regime. It is still possible to quantify Markovianity, and for that there are several quantifiers, but here there is a special interest in the BLP measure and the past-future conditional correlation (CPF). The first one associates Markovianity with the temporal behavior of the trace distance. While the second, consists of a protocol capable of temporally correlating at least three different events of a system and with that attributing conditional probabilities to the protocol application stages so that it is possible to define the CPF correlation, if the dynamics are Markovian then the CPF independence will not disappear, ie Cpf ≈ 0. This dissertation aims to study the evolution of a quantum system consisting of two coupled q-bits, in which one of them interacts with a bosonic bath. This bath is responsible for provoking the decoherence process and consequently introducing non-Markovianity to the system. Subsequently, this non-Markovianity was measured and verified using the quantifiers already mentioned, and both quantifiers were compared with each other.
 
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Publishing Date
2022-09-29
 
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