Quantificador de indistinguibilidade para um ensemble de estados quânticos

Abstract

Os estados e são distintos na mecânica quântica, entretanto, se , é impossível definir medidores que consigam distinguir entre estes dois estados de forma conclusiva e sem erro. Quão distinguíveis são dois ou mais estados quânticos e como discriminá-los da melhor forma possível, são perguntas importantes que precisam ser respondidas no contexto da Teoria da Informação Quântica. A distinguibilidade de um ensemble de estados quânticos está relacionada com a quantidade de informação que ele pode transmitir. Um ensemble possui estados quânticos puros distinguíveis apenas se todos os seus elementos são ortogonais dois a dois e, neste caso, a quantidade de informação transmitida é igual a de um conjunto de mensagens clássicas distintas. Neste trabalho, propomos um quantificador de indistinguibilidade associado com o quanto falta de informação para que um ensemble de estados quânticos se comporte como um conjunto de mensagens clássicas distintas, ou seja, o quanto falta de informação para que os elementos do ensemble sejam distinguíveis. Esta ideia é generalizada para um ensemble de estados quânticos mistos.<br>

Abstract : and are distinct states in quantum mechanics, however, if , it is impossible to have meters in a laboratory that can distinguish between these two states conclusively and without error. How distinguishable are two or more quantum states and how to discriminate among them in the best way are important questions to be answered in the field of Quantum Information. The distinguishability of an ensemble of quantum states is related to the amount of information that it can transmit. One ensemble has distinguishable pure quantum states only if all elements are orthogonal two by two, so that, the amount of transmitted information is equal to a set of classical information. In this work, we propose a quantifier of indistinguishability associated to the amount of information that is missing for an ensemble of quantum states behaves as a set of classical information, i.e., how much information is missing for the ensemble of elements to be distinguishable. This idea is generalized for an ensemble of mixed states.