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Dados do Trabalhos de Conclusão

UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC
FÍSICA (33144010001P7)
TRANSMISSÃO DE INFORMAÇÃO, TRANSPORTE DE ENERGIA E DISTRIBUIÇÃO DE CORRELAÇÕES EM ESPAÇOS-TEMPOS CURVOS
IAN BERNARDES BARCELLOS
TESE
28/09/2023

Este projeto de doutorado tem como objetivo estudar o processo de comunicação quântica em espaços-tempo curvos. Ao considerar espaços-tempo gerais em uma abordagem covariante, podemos não apenas investigar efeitos da relatividade no processo de comunicação, mas também obter ferramentas que podem ser aplicadas a uma ampla classe de cenários de comunicação relativística. Considerando que a Teoria Quântica de Campos em Espaços-Tempo Curvos (TQCEC) é o arcabouço ideal para estudar a comunicação quântica de maneira relativisticamente consistente, investigamos a transmissão de informação tanto clássica quanto quântica entre dois ou três observadores arbitrários que vivem em espaços-tempo globalmente hiperbólicos, usando qubits interagindo com um campo escalar quântico para estabelecer canais quânticos de comunicação. Analisamos a que taxas informação pode ser transmitida por meio de nossos modelos, exploramos a influência da relatividade sobre essas taxas e investigamos o custo energético associado ao processo de comunicação. Ao adotar uma abordagem completamente relativística, evitamos equívocos comuns envolvendo comunicação quântica já que a conservação da causalidade fica evidente nos cenários investigados aqui. Esperamos que nossa pesquisa possa contribuir para um entendimento mais profundo da comunicação quântica em contextos relativísticos, bem como fornecer ferramentas que possam ajudar a esclarecer alguns problemas em aberto na TQCEC.

Teoria Quântica de Campos em Espaços-Tempo Curvos;comunicação quântica relativística;causalidade;canal quântico de múltiplo-acesso;canal quântico de broadcast
This doctoral project aims to study the process of quantum communication in curved spacetimes. By considering general spacetimes in a covariant approach, we can not only investigate general relativistic effects in the communication process but also obtain tools that can be applied to a broad class of relativistic communication scenarios. Considering that Quantum Field Theory in Curved Spacetime (QFTCS) is the ideal framework for studying quantum communication in a relativistically consistent manner, we investigate the transmission of both classical and quantum information between two or three arbitrary observers living in globally hyperbolic spacetimes using qubits interacting with a quantum scalar field to establish quantum communication channels. We analyze the rates at which information can be transmitted through our models, explore the influence of relativity on such rates, and investigate the energy cost associated with the communication process. By making use of a full relativistic approach, we avoid common misconceptions concerning quantum communication as causality is manifestly preserved in all scenarios we investigate. We hope that our research contributes to a deeper understanding of quantum communication in relativistic contexts as well as provides tools that could shed light on some open problems in QFTCS.
Quantum Field Theory in Curved Spacetime;relativistic quantum communication;causality;quantum multiple-access channels;quantum broadcast channels
1
120
INGLES
UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC
O trabalho possui divulgação autorizada
FIS - IAN BERNARDES BARCELLOS.pdf

Contexto

FÍSICA
-
-

Banca Examinadora

VILSON TONIN ZANCHIN
DOCENTE - PERMANENTE
Sim
Nome Categoria
DIOGO DE OLIVEIRA SOARES PINTO Participante Externo
GEORGE EMANUEL AVRAAM MATSAS Participante Externo
ROBERTO MENEZES SERRA Docente - PERMANENTE
ANDRE GUSTAVO SCAGLIUSI LANDULFO Docente - PERMANENTE
VILSON TONIN ZANCHIN Docente - PERMANENTE

Financiadores

Financiador - Programa Fomento Número de Meses
FUNDAÇÃO DE AMPARO À PESQUISA DO ESTADO DE SÃO PAULO - Bolsa de Doutorado 42
UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC - Pró reitoria de Pós Graduação 6

Vínculo

CLT
Empresa Privada
Empresas
Não
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Capes UFRN RNP
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  • . . .
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