Aplicações dos cenários de bell generalizados

• Processo: 23/12979-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Mestrado
• Data de Início da vigência: 15 de janeiro de 2024
• Data de Término da vigência: 14 de julho de 2024
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física
• Pesquisador responsável: Marcelo de Oliveira Terra Cunha
• Beneficiário: Lucas Emanuel Antunes Porto
• Supervisor: Elham Kashefi
• Instituição Sede: Instituto de Matemática, Estatística e Computação Científica (IMECC). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Université Paris-Sorbonne (Paris 4), França
• Vinculado à bolsa: 23/04197-5 - Quantificação de Recursos em Cenários de Bell Generalizados, BP.MS
• Assunto(s): Teoria da informação quântica Não localidade em sistemas quânticos Correlação quântica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Cenários de Bell Generalizados | Contextualidade | não-localidade | Teoria quântica da informação | Não-localidade e Correlações Quânticas

Resumo

Não-localidade de Bell e contextualidade quântica são duas das mais surpreendentes características não-clássicas da teoria quântica. Notavelmente, ambas se mostram como recursos fundamentais para vantagens quânticas em uma série de tarefas de processamento de informação. Não-localidade, por exemplo, pode ser utilizada no estabelecimento de chaves criptográficas seguras, enquanto contextualidade tem uma profunda conexão com promissores modelos de computação quântica. Recentemente, descobriu-se que esses dois recursos podem ser conjuntamente observados nos chamados cenários de Bell generalizados - cenários de Bell nos quais ao menos uma das partes pode realizar medições compatíveis a cada rodada do experimento. Assim, considerando os potenciais de não-localidade e contextualidade para aplicações práticas, este fato naturalmente motiva uma investigação de como elas podem ser conjuntamente exploradas para aplicações dos cenários generalizados. Este é o principal objetivo deste projeto. Em primeiro lugar, estudaremos como tais cenários podem ser utilizados para melhorar protocolos conhecidos que são baseados somente ou em não-localidade ou em contextualidade, como protocolos de distribuição de chaves criptográficas e de geração de aleatoriedade. Mais ainda, vamos explorar novos tipos de tarefas para os quais esses cenários podem oferecer vantagens quânticas. Nesta direção, um promissor primeiro candidato é explorar a utilidade de não-localidade para comunicação, e a utilidade de contextualidade para computação para buscar conexões com o conceito de computação quântica cega. (AU)