Üç Kubit Dolanıklık Manipülasyonu

Abstract

Kuantum dolanıklık iki veya daha fazla sistem arasında yerel olarak yaratılamayan bir bağdır. Kuantum dolanıklığı kuantum mekaniğinin kavramsal olarak anlaşılmasındaki en önemli olgulardan biri olmasının yanı sıra son yıllarda kuantum bilgi işleme süreçlerinde kaynak olarak kullanılmaktadır. Kuantum dolanıklığını kaynak olarak kullanmak kuantum durumlarının yerel operasyonlarla birbirine nasıl dönüştüğünün anlaşılmasını gerektirir. Kuantum bilgi işleme süreçlerinin başarı olasılığı kaynak olarak kullanılacak dolanıklığın özelliklerine bağlıdır. Bu da iki ya da daha fazla parçacık arasındaki dolanıklığın optimal manipülasyonu probleminin çözülmesini gerektirir. Yerel operasyonlarla birbirine dönüştürülebilen durumlar bilgi işlem süreçlerinde üstlendikleri görev açısından eşdeğerdir. Bu tezde N seviyeli iki parçacık arasındaki dolanıklığın ve iki seviyeli üç parçacık arasındaki dolanıklığın optimal manipülasyonu için geliştirilen yöntemler sunulacaktır.

Quantum entanglement is a quantum mechanical correlation between two or more parties which can not be created locally. It is not only one of the most distinctive phenomenon which contributes to the understanding the concepts of quantum mechanics but also it is used as a resource in quantum information processes. The use of quantum entanglement as a resource requires a deep understanding of how the states are transformed under local operations and classical communication. The success probability in fulfilling quantum information tasks depends on the properties of the entangled state which is used as a resource. This requires the solution of optimal entanglement manipulation problem. The optimal manipulation of pure states leads to the introduction of canonical forms, the equivalence classes under local unitary transformations, as the states that can be transformed into each other by local unitary transformations are equivalent in the context of fulfilling the information theoretic tasks. In this thesis, we present optimal manipulation methods for N level bipartite and two level tripartite entangled states.