Protocolos de selftesting para estados de grafo

• Processo: 24/09165-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de julho de 2024
• Data de Término da vigência: 30 de junho de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Física
• Pesquisador responsável: Bárbara Lopes Amaral
• Beneficiário: Gabriel Moniz Arantes
• Instituição Sede: Instituto de Física (IF). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 20/06454-7 - Não-localidade e contextualidade como recurso para informação quântica, computação quântica e certificação de dispositivos quânticos, AP.JP
• Assunto(s): Informação quântica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Estados de grafo | Fundamentos de Física | Informação Quântica | Não-localidade quântica | Selftesting | Informação Quântica

Resumo

Como descoberto por John Bell, uma das consequências do emaranhamento é a existência de correlações quânticas não-locais, ou seja, correlações obtidas por medidas locais em partes distantes de um sistema quântico que são incompatíveis com modelos locais de variáveis ocultas. A não-localidade quântica é um ingrediente necessário para a vantagem dos sistemas quânticos sobre seus equivalentes clássicos em uma infinidade de situações. A não-localidade é um ingrediente essencial em vários protocolos independentes de dispositivos envolvendo sistemas multipartidos, na computação quântica baseada em medições e na geração de números genuinamente aleatórios. Outra aplicação importante da não localidade quântica é o desenvolvimento de protocolos de selftesting, que consiste em um método para inferir a física subjacente de um experimento quântico baseado exclusivamente nas distribuições de probabilidade fornecidas pelo experimento. É a forma mais forte de certificação para sistemas quânticos e, portanto, desempenha um papel central no desenvolvimento da tecnologia quântica. Com o desenvolvimento de computadores quânticos ruidosos de escala intermediária atingindo o limite da vantagem computacional quântica, desenvolver métodos de certificação que garantam que um dispositivo quântico está funcionando como esperado é uma tarefa imperativa. Neste projeto, buscamos o desenvolvimento de protocolos de selftesting robustos que possam ser aplicados a estados de grafo em variáveis discretas e contínuas, com foco na possibilidade de implementações experimentais em colaboração com diferentes grupos, especialmente o grupo de Manipulação Coerente de Átomos e Luz da Universidade de São Paulo.