Made available in DSpace on 2016-06-02T20:15:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TeseRMS.pdf: 6509479 bytes, checksum: 46f0b62dec23c8e8c6a7f264f8418bdc (MD5) Previous issue date: 2002-07-22 / Universidade Federal de Minas Gerais / In this work we present a proposal protocol for engineering arbitrary motional states of trapped ions.Our scheme is based on both techniques of quantum state sculpture and projection synthesis. Next, we investigate the decoherence process in ion traps due to the polarization of the residual background gas. Our results are compared with experimental data round in the literature. We also introduce a scheme for probing the tunneling mechanism os a single ion trapped in a double-well electromagnetic potential. The tunneling process is characterized through the probability for a fluorescence measurement of electronic ground state of trapped ion. Finally in the running wave domain, we present a protocol for the teleportation of an entangled of zero- and one- photon states of the running wave field. We consider the process of photoabsorption in the linear and nonlinear optical elements required to achieve 100% of probability of sucess in the ideal case. / Neste trabalho apresentamos um protocolo para a engenharia de estados vibracionais arbitrários de íons aprisionados que combina as técnicas de escultura de estados e síntese da projeção. Este protocolo é desenvolvido tratando-se situação realista em que flutuações na intensidade dos feixes laser estão presentes. Em seguida, uma investigação do processo de decoerência em armadilhas iônicas, devido a polarização do gás residual da armadilha é detalhadamente descrito. Novos resultados são comparados com os dados experimentais apresentados na literatura. Apresentamos também um esquema para a sondagem do processo de tunelamento de um único íon em um potencial do tipo poço duplo. Esta sondagem é realizada por meio da medida fluorescente do estado eletrônico fundamental do íon. Por fim, no contexto de ondas propagantes apresentamos um protocolo para o transporte de estados emaranhados de zero e um fóton do campo de radiação. Consideramos a ocorrência de fotoabsorção nos elementos ópticos lineares e não lineares requeridos para alcançar 100% de probabilidade de sucesso no caso ideal.

Made available in DSpace on 2016-06-02T20:16:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 4363.pdf: 3900088 bytes, checksum: fd6c9860d749b37b41d8610825d05459 (MD5) Previous issue date: 2012-03-16 / Financiadora de Estudos e Projetos / In this master s thesis we approach the entanglement between quantum states as a resource to be used in the transmission of quantum information, particularly in quantum teleportation. Our focus was directed toward the study of partially entangled quantum states, that is, states in which the entanglement degree is below the maximum value allowed by quantum mechanics, since they are more likely to be found in actual devices than maximally entangled states. We review the properties and concepts that characterize vectors and operators from the viewpoint of linear algebra to formally present the postulates of quantum mechanics. We introduced the notion of qubits and showed how these can be applied to computing tasks via quantum logic gates.We explained in details the main quantum teleportation protocols that originated the methods used in this work, highlighting the advantages and disadvantages of each one. We presented protocols with new arrangements and introduced techniques that have improved some of the known methods, providing for those alternatives relating to construction and architecture in the arrangement of the channels. We proved that the probability associated with a multiple teleportation of a single qubit through channels in series tends to the maximum limit for a special case. We showed that imperfect states can be corrected and that it is possible to transmit a single qubit or a pair of qubits using GHZ states and modification of Bell basis states. We discussed the relationship between the final success probability value and the bases and channels degree of entanglement for each method. We concluded the thesis with a general analysis of all protocols, highlighting the most efficient ones with arguments that include theoretical and practical viewpoints. / Nesta dissertação abordamos o emaranhamento entre estados quânticos como um recurso a ser utilizado na transmissão de informação quântica, em especial no teletransporte quântico. Nosso foco foi direcionado para o estudo de estados quânticos parcialmente emaranhados, isto é, estados nos quais o teor de emaranhamento está aquém do máximo valor permitido pela mecânica quântica, visto que são mais prováveis de serem encontrados em dispositivos reais do que seriam estados maximamente emaranhados. Revisamos as propriedades e conceitos que caracterizam vetores e operadores sob a ótica da álgebra linear para em seguida apresentarmos formalmente os postulados da mecânica quântica. Introduzimos a noção de qubits e mostramos como estes podem ser aplicados em tarefas computacionais através de portas lógicas quânticas. Explicamos com detalhes os principais protocolos de teleporte quântico que originaram os métodos utilizados neste trabalho, destacando as vantagens e desvantagens de cada um. Apresentamos protocolos com arranjos inéditos e introduzimos técnicas que aperfeiçoaram alguns dos métodos de teleporte conhecidos, fornecendo alternativas para estes em relação à construção e arquitetura na disposição dos canais. Provamos que a probabilidade associada ao teleporte múltiplo de um qubit através de canais em série tende ao limite máximo para um caso especial. Mostramos que estados imperfeitos podem ser corrigidos e que é possível transmitir um qubit isolado ou um par de qubits empregando estados GHZ e modificações de estados da base de Bell. Discutimos a relação entre o valor da probabilidade de sucesso final e o grau de emaranhamento das bases e dos canais para cada método. Encerramos a dissertação com uma análise geral sobre todos os protocolos, destacando os mais eficientes com argumentos que englobam pontos de vista tanto teórico como prático.