Examinando por Autor "Susa Quintero, Cristian Edwin"
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Publicación Acceso abierto Efectos del protocolo de swapping y operaciones locales estocásticas sobre propiedades cuánticas inspiradas en entrelazamiento(2021-12-19) Rosario Vargas, Pedro Pablo; Susa Quintero, Cristian EdwinEl protocolo de swapping es un proceso que permite activar las correlaciones cuánticas en un par de partículas que inicialmente no presentaban ninguna correlación. Por otro lado, los KLM-SLOCC son un grupo selecto de las SLOCC (stocastic local operations and classical comunication) que toman a un estado y lo llevan a su forma máximamente correlacionada, es decir, a su forma Bell diagonal. Hasta la fecha, el protocolo de swapping y las KLM-SLOCC han sido estudiadas por separado y por ende, uno de los propósitos de este trabajo es combinar ambas herramientas y evaluar qué combinación de protocolos; swapping + KLM-SLOCC ó KLM-SLOCC + swapping optimiza el comportamiento de las correlaciones cuánticas. De igual forma, en el transcurso del documento daremos prioridad a una correlación cuántica introducida recientemente denominada “Obesidad” que ha demostrado ser menos restrictiva que el entrelazamiento y está directamente relacionada con el volumen del elipsoide de steering. En este trabajo, presentamos primeramente tres resultados analíticos para el protocolo swapping organizados de forma constructiva. En el primero mostramos que la no-localidad de Bell, EPR-steering, utilidad para teletransportación, entrelazamiento y obesidad cuántica de un estado bipartito son conservadas cuando se lleva a cabo el protocolo swapping entre este estado y uno de la base de Bell, en el segundo se muestra el protocolo swapping entre dos estados generales al proyectar en uno de los elementos de la base de Bell y en el tercero mostramos de forma analítica el protocolo swapping entre dos estados generales al utilizar un conjunto de medidas genelares. Posteriormente y en base a los resultados anteriores mostramos un análisis del comportamiento de las correlaciones cuánticas bajo los procesos S+F y F+S, donde por medio de simulaciones numéricas para diversos estados pudimos notar que el proceso F+S optimiza mejor las correlaciones cuánticas. Finalmente, en el segundo capítulo de resultados mostramos una expresión analítica general para la obesidad cuántica del estado resultante del protocolo swapping al utilizar un conjunto de medidas generales. Seguidamente, utilizando estados tipo X mostramos que la obesidad cuántica de los estados resultantes del proceso F+S es mayor a la obesidad de los estados resultantes del proceso S+F. Este último hecho es demostrado gráficamente por medio de simulaciones numéricas para 10^{6} estados tipo X aleatorios.Publicación Acceso abierto Estudio comparativo de dos correlaciones cuánticas tipo discordia en sistemas de qubits(2021-10-12) Vega Benítez, Hernán Israel; Susa Quintero, Cristian EdwinUno de los aspectos más importes en el contexto de información cuántica del cual hacen uso las llamadas tecnologías cuánticas, es el de correlaciones cuantías. En particular, el denominado entrelazamiento cuántico (traducción acogida para el termino Entanglement), que ha sido arduamente estudiado como una correlación intrínseca de estados cuánticos, y como recurso físico para desarrollo de protocolos de información y computación cuántica [2]. Sin embargo, desde el año 2000 los reportes sobre nuevas correlaciones cuánticas más generales que el entrelazamiento, originalmente denominada discordia cuántica [3] abrieron todo un campo de investigación. Dado que estas correlaciones son importantes, no solo desde un punto de vista teórico de su definición y propiedades, sino también desde una perspectiva de aplicación como recurso cuántico para futuras tecnologías, y que estas dependen de medidas locales realizadas sobre las partes del sistema haciendo que existan muchas formas de definir correlaciones tipo discordia cuántica, esto es gracias a que en mecánica cuántica se cuenta con diversas transformaciones locales, como por ejemplo; transformaciones unitarias, medidas de von Neumann, proyecciones, etc [4]. En este trabajo se presenta un estudio comparativo de dos cuantificadores de correlaciones tipo discordia cuántica; una definición inducida de la información mutua (a la que originalmente se le atribuye el nombre de discordia), y una definición basada en coherencia, que denominaremos potencia de interferometría. La comparación se hace sobre las definiciones y propiedades de los cuantificadores. Específicamente se realizó una comparación sistemática de la discordia original y la potencia de interfermetría sobre estados mezclados como sigue: i) estados combinados con ruido blanco, en el que uno de los componentes de la mezcla es el operador identidad, ii) mezcla de dos estados cuánticos correlacionados, y iii) mezcla de un estado correlacionado con un estado producto. Los tres casos pueden parametrizarse con un único parámetro p con 0 ≤ p ≤ 1. La variación del parámetro, modela de forma sencilla la acción de canales de ruidos que transforman un estado cuántico en otro. Sin embargo, aquí no nos interesamos por modelar un ruido en específico, sino en estudiar el comportamiento de las correlaciones en los casos establecidos, donde observamos sus definiciones, algunas de sus propiedades y la forma de calcularlas para estados cuánticos de dos qubits, los resultados ilustran el comportamiento de éstos dos cuantificadores, los cuales toman valores diferentes para estados mezclados. También, se realizó el estudio comparativo del comportamiento de los dos cuantificadores en la evolución de estados cuánticos de qubits en un entorno disipativo, los resultados ilustran el efecto sobre éstos dos cuantificadores debido a la interacción con un reservorio, cuyos parámetros son controlados dentro del régimen de Born-Markov.Publicación Acceso abierto Informe de grado modalidad semillero investigación: métricas de distinguibilidad de estados cuánticos e introducción a los algoritmos cuánticos variacionales(2023-07-13) Serpa Pastrana, Alex Jesús; Susa Quintero, Cristian EdwinEn este informe se presenta el trabajo desarrollado como estudiante miembro del semillero de investigación en Información Cuántica y Computación Cuántica, y que fue presentado en eventos científicos como ponencias orales y posters. El trabajo está dividido en dos partes principales. En primer lugar, se llevó a cabo un análisis de distinguibilidad de estados cuánticos por medio de la comparación de la distancia traza y la fidelidad, como métricas en el campo de la información cuántica. Se discutió la dinámica de estados cuánticos de dos qubits mediante la evolución temporal de dichas métricas al considerar la acción de ruido de amortiguación de amplitud sobre un estado inicial. En segundo lugar, se estudió la técnica de los algoritmos cuánticos variacionales (VQAs) como un enfoque para mejorar la precisión de las computadoras cuánticas. Los VQAs aprovechan procesadores clásicos para entrenar circuitos cuánticos mediante redes neuronales y luego se miden utilizando un procesador cuántico. Se presentaron varios sistemas cuánticos simulados utilizando estos algoritmos, comparando la efectividad de la técnica al simular sistemas sin optimización y sistemas optimizados. Se examinó el comportamiento de la función de costo de cada circuito cuántico para diferentes dinámicas de los sistemas simulados. Para realizar las optimizaciones de los circuitos, se utilizó la biblioteca Pennylane en Python, la cual proporciona diversos optimizadores variacionales cuánticos.Publicación Acceso abierto Intercambio de entrelazamiento multipartito(Universidad de Córdoba, 2024-08-21) Molina Rodríguez, Jose Sebastián; Susa Quintero, Cristian Edwin; Peniche Blanquicet, Franklin; Garrido Vertel, HernanEl intercambio de entrelazamiento es un método utilizado para distribuir las propiedades de la naturaleza subatómicas (correlaciones cuánticas) entre partículas distantes y no interactuantes. Para estudiar el intercambio de entrelazamiento multipartito, existen dos enfoques: aumentar el número de fuentes iniciales con dos partículas en cada una, o considerar dos fuentes con múltiples partículas. En este trabajo, se consideran dos fuentes con múltiples partículas. Aunque es bien sabido que los estados que presentan entrelazamiento máximo pueden mantenerse con un entrelazamiento máximo, incluso al aumentar el número de partículas consideradas inicialmente en las fuentes. En este trabajo, se analiza el intercambio de entrelazamiento para estados puros y mezclados. Con la ayuda del formalismo del operador densidad, se estudian las probabilidades de ocurrencia y, posteriormente, mediante la concurrencia triangular, se calcula el entrelazamiento. En la primera etapa, se consideran estados puros en las fuentes iniciales. Considerando estados GHZ, se observa que se obtiene la misma probabilidad de ocurrencia y el mismo entrelazamiento para cada medida de Bell, que no depende del número de partículas considerada inicialmente en las fuentes. Luego, se consideran estados tipo W, observando que se obtienen distintas probabilidades de ocurrencia y entrelazamiento, en este caso, hay una dependencia respecto al número de partículas en las fuentes. En la segunda etapa, se consideran estados mezclados mediante la definición de los estados de Werner. En particular, se consideran estados W bajo la acción de un ruido blanco o un canal de amortiguamiento, en ambas fuentes iniciales, y se discute el efecto de los ruidos sobre la cantidad de entrelazamiento intercambiado.