Transferência de estados quânticos e emaranhamento de formação em cadeias e grafos de spin-1/2

dc.contributor.advisor1Andrade, Fabiano Manoel de
dc.contributor.advisor1Latteslattes.cnpq.brpt_BR
dc.contributor.instituicao-banca1Universidade Federal do Paranápt_BR
dc.contributor.instituicao-banca2Instituto de Física da Universidade de São Paulopt_BR
dc.contributor.referee1Costa, Ana Cristina Sprotte
dc.contributor.referee1Latteslattes.cnpq.brpt_BR
dc.contributor.referee2Cius, Danilo
dc.contributor.referee2Latteslattes.cnpq.brpt_BR
dc.creatorRosa, Paulo Eduardo Lopes da
dc.creator.Latteslattes.cnpq.brpt_BR
dc.date.accessioned2025-05-11T22:23:14Z
dc.date.accessioned2026-06-30T16:32:41Z
dc.date.available2025-05-11T00:00:00Z
dc.date.available2025-05-11T22:23:14Z
dc.date.issued2024-11-27
dc.description.abstractIn this work, we present a bibliographic review of spin-1/2 chains in the context of Quantum Computing and Quantum Information, highlighting their applications and possible experimental implementations. We discuss topics such as the generation and storage of bipartite entanglement between sites of spin chains. Additionally, we investigate and exemplify the dynamics of quantum state transfer in these chains. The Hilbert space describing the quantum state of a chain composed of N coupled spins has a dimension of 2N. However, when studying state transfer, a simplified approach based on graph theory can be adopted, in which the Hilbert space dimension scales linearly with N, provided the chain exhibits only a single excitation. This is because, in this case, the relevant subspace of the Hamiltonian can be equivalently represented by the adjacency matrix of a graph associated with the chain. This equivalence simplifies calculations, such as fidelity in state transfer, making them computationally more efficient. Based on this approach, we present results on state transfer in spin chains, as well as alternative configurations for generating and storing entanglement in decoupled chains.pt_BR
dc.description.resumoNeste trabalho, apresentamos uma revisão bibliográfica sobre cadeias de spin-1/2 no contexto da Computação Quântica e Informação Quântica, destacando suas aplicações e possíveis implemen tações experimentais. Discutimos temas como a geração e o armazenamento de emaranhamento bipartido entre sítios das cadeias de spin. Além disso, investigamos e exemplificamos a dinâmica da transferência de estados quânticos nessas cadeias. O espaço de Hilbert que descreve o estado quântico de uma cadeia composta por N spins acoplados possui dimensão 2N. Contudo, ao estudar a transferência de estados, é possível adotar uma abordagem simplificada baseada na georia de grafos, em que a dimensão do espaço de Hilbert escala linearmente com N, desde que a cadeia apresente apenas uma única excitação. Isso ocorre porque, neste caso, o subespaço relevante do Hamiltoniano pode ser representado de forma equivalente à matriz de adjacência de umgrafo associado à cadeia. Essa equivalência permite simplificar cálculos, como o da fidelidade na transferência de estados, tornando-os computacionalmente mais eficientes. Com base nessa abordagem, apresentamos resultados sobre a transferência de estados em cadeias de spins, bem como configurações alternativas para a geração e o armazenamento de emaranhamento em cadeias desacopladaspt_BR
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superiorpt_BR
dc.identifier.citationROSA, Paulo Eduardo Lopes da. Transferência de estados quânticos e emaranhamento de formação em cadeias e grafos de spin-1/2. Dissertação (Mestrado em Física) - Universidade Estadual de Ponta Grossa, Ponta Grossa, 2025.pt_BR
dc.identifier.urihttps://ri.uepg.br/handle/123456789/3191
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Estadual de Ponta Grossapt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentDepartamento de Físicapt_BR
dc.publisher.initialsUEPGpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Ensino de Físicapt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
dc.subjectcadeias de spinpt_BR
dc.subjecttransferência de estados quânticospt_BR
dc.subjectgrafospt_BR
dc.subjectspin chainspt_BR
dc.subjectquantum state transferpt_BR
dc.subjectgraphspt_BR
dc.subject.cnpqFísicapt_BR
dc.titleTransferência de estados quânticos e emaranhamento de formação em cadeias e grafos de spin-1/2pt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR

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