Este trabajo contiene dos contribuciones al campo de la teoría cuántica. La primera
viene por doble partida: un protocolo óptico para producir y realizar tomografía de
estados puros, arbitrarios, de dos qubits codificados en grados de libertad de camino y
polarización; y un protocolo generalizado para hacer tomografía de estados mixtos del
mismo tipo. Se reporta una realización con luz láser del primer esquema, la cual sirve
como prueba de concepto. La segunda contribución es un modelo dentro del paradigma
de von Neumann para las mediciones. Su utilidad yace en que permite estudiar el
efecto de la fuerza del acoplamiento entre sistema y puntero sobre la incertidumbre
estadística y los errores sistemáticos que resultan de medir valores débiles cuánticos
y estados puros. Esta propuesta –cuya implementación con luz láser o con fotones
individuales es también explicada– fue demostrada usando sistemas de computación
cuántica provistos por IBM. Los resultados obtenidos mediante mediciones con distintos
grados de fuerza disipan la idea de que las mediciones fuertes siempre dan mejores
resultados que sus contrapartes débiles. Quizá más importante todavía, esta realización
experimental aporta evidencia de que es posible maximizar la precisión y exactitud de
los parámetros medidos si se elige adecuadamente el acoplamiento de la medición. / This work consists of two contributions to the broader field of quantum theory. The
first contribution is twofold: an all-optical protocol for producing and measuring arbitrary,
pure, two-qubit states that are encoded in path and polarization degrees of
freedom; and a generalized protocol for characterizing mixed states of the same kind. A
laser light realization of the former scheme is reported, which serves as a proof of principle.
The second contribution concerns a model within the von Neumann measurement
paradigm. Its usefulness lies in that it enables the study of what effects system-pointer
coupling strength has on the statistical uncertainty and systematic errors arising from
the measurement of quantum weak values and pure states. This proposal–whose implementation
with laser light or individual photons is also explained–was demonstrated
in IBM’s quantum computing systems. The results obtained in a range of measurement
strengths dispel the notion that strong measurements always perform better than their
weaker counterparts. Perhaps more importantly, this experimental realization provides
evidence that it is possible to maximize the precision and accuracy of the measured
parameters with a properly chosen coupling.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:PUCP/oai:tesis.pucp.edu.pe:20.500.12404/26841 |
| Date | 19 January 2024 |
| Creators | Ruelas Paredes, David Reinaldo Alejandro |
| Contributors | Massoni Kamimoto, Eduardo Rubén |
| Publisher | Pontificia Universidad Católica del Perú, PE |
| Source Sets | Pontificia Universidad Católica del Perú |
| Language | English |
| Detected Language | Spanish |
| Type | info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf, application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess, http://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.5/pe/ |
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