Quantum entanglement and quantum state estimation = Entrelazado cuántico y estimación de estados cuánticos

Abstract

[spa] En esta Tesis se ha realizado en el marco de la Información Cuántica, una nueva disciplina de la Física Teórica en la que se funden la Mecánica Cuántica con la Teoría de la Información. El estudio se ha centrado en dos de los problemas más importantes en este campo: el análisis de las propiedades de los estados entrelazados, y la estimación de estados cuánticos desconocidos.

Por lo que se refiere el primer problema, se ha efectuado un estudio de los estados cuánticos entrelazados de tres bits cuánticos, buscando generalizar conceptos ya existentes para el caso de estados de dos partículas. Se ha analizado tanto estados mezcla como puros, y para las dos situaciones se ha propuesto un esquema para la clasificación de las propiedades de entrelazado, así como varias herramientas matemáticas que simplifican el estudio. Como aplicación de los resultados, se ha analizado el estado resultante de la desintegración del positronio (partícula formada por un electrón y un positrón) a tres fotones.

Respecto al segundo problema, se ha buscado el método óptimo para estimar un estado cuántico desconocido y se ha encontrado el aparato de medida que resuelve este problema. También se ha estudiado la situación en que no se está interesado en la determinación de todas las propiedades del estado, sino sólo en algunas de ellas, por ejemplo, el entrelazado en estados puros de dos bits cuánticos. De nuevo la estrategia óptima de medida ha sido encontrada.

En resumen, la tesis se ha centrado en resolver aspectos teóricos de dos de los problemas más interesantes en el nuevo campo de la Información Cuántica, obteniéndose nuevas técnicas y resultados que ayudarán a mejorar su comprensión.