Experimentos fotónicos de tomografía selectiva y eficiente de procesos cuánticos

• Autores: Schmiegelow, Christian Tomás
• Año de publicación: 2011
• Idioma: inglés
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Paz, Juan Pablo; Larotonda, Miguel Antonio
• Materia: INFORMACION CUANTICA; OPTICA CUANTICA; TOMOGRAFIA DE PROCESOS CUANTICOS; QUANTUM INFORMATION; QUANTUM OPTICS; QUANTUM PROCESS TOMOGRAPHY
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

Esta tesis presenta la primer demostración experimental de un nuevo método para caracterizar la evolución de sistemas cuanticos de un modo eficiente y selectivo. Es el resultado de una colaboración entre teóricos y experimentales en la busqueda de métodos que permitan caracterizar, controlar y entender el comportamiento de sistemas cuanticos con el objetivo de poder realizar tareas de información cuantica. Esta dividida en dos partes. En la primer parte se desarrollan las bases experimentales y describe el armado del laboratorio. Las técnicas experimentales utilizadas y las ideas fundamentales relacionadas con el uso de fotones como objetos capaces de procesar información cuantica son descriptas. La segunda parte primero revee distintos métodos de tomografía de procesos cuanticos con especial enfasis en el método que implementamos experimentalmente por primera vez: tomografía de procesos cuanticos selectiva y eficiente. Finalmente, se describe la impementación experimental de este nuevo método en sistemas de uno y dos qubits. Las diferentes evoluciones estudiadas presentan clara evidencia de su perfomance robusta en la determinación de propiedades de un sistema de un modo eficiente y selectivo.
This thesis presents the first experimental demonstration of a new method to characterize the evolution of quantum systems in an efficient and selective manner. It is the result of the joint collaboration between theoreticians and experimentalists in a quest to characterize, control and understand the behaviour of quantum systems in order to perform quantum information tasks. It is divided into two parts. The first part covers the experimental foundations and set up of the labo ratory. Experimental techniques used and the basic ideas regarding using single photons as quantum information processing devices are detailed. The second part first reviews different methods for quantum process tomography with special emphasis in the method we experimentally implement for the first time: selective efficient quantum process tomography. Finally, the experimental implementation of this new method on one and two qubit systems is presented. Different evolutions are studied presenting clear evidence of its robust performance in determining in their properties in an efficient and selective manner.
Fil: Schmiegelow, Christian Tomás. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.