Desafíos en la certificación de la teleportación cuántica: más allá del umbral convencional de la fidelidad

BOSYK, G M; BUSSANDRI, DIEGO G.

Bahia Blanca

Congreso; 108° Reunión de la Asociación Física ArgentinA; 2023

AFA

El protocolo de teleportación cuántica, en el cual Alice transfiere un estadocuántico desconocido a Bob utilizando un estado de recurso máximamente entrelazado entre ambas partes, una medida de Bell realizada por Alice y uncanal de comunicación clásico, representa un aspecto clave en el campo de lainformación cuántica. Sin embargo, en situaciones realistas, la implementaciónexperimental de este protocolo a menudo se ve afectada por fuentes de error,tales como el ruido ambiental o las imperfecciones de implementación. Comoresultado, comúnmente ocurre que Alice teleporta un estado con cierta probabilidad de éxito, pero que generalmente difiere del estado objetivo. Esto planteala necesidad de caracterizar el rendimiento de un protocolo dado. El métodode certificación convencional establece que un protocolo es cuántico si la fidelidad promedio del protocolo es mayor que la que puede lograrse clásicamenteentre el estado objetivo y el estado teleportado. Esta forma de certificación,por definición, depende de la medida de distinguibilidad entre estados cuánticos seleccionada. Sin embargo, no existe una razón inherente para favorecerla fidelidad sobre otras medidas de distinguibilidad, como la distancia traza,la distancia de Wootters o la distancia de Bures, entre otras. Además, demostramos que al utilizar diferentes medidas de distinguibilidad se pueden llegar aconclusiones contradictorias. Esto se hace evidente en protocolos que empleanla base de Bell para la medición de Alice y un estado de Werner como estado derecurso. Nuestros resultados destacan la necesidad de desarrollar nuevos métodos de certificación para la teleportación cuántica, que sean más flexibles yconsideren distintas medidas de distinguibilidad. Al hacerlo, podremos obteneruna comprensión más completa y precisa de los protocolos de teleportacióncuántica y, en última instancia, mejorar su aplicación práctica.