Temporal causality in quantum teleportation

Abstract

Con el objetivo de estudiar los efectos temporales de fuentes que producen ruido sobre la fidelidad promedio relacionada con diferentes protocolos de teletransportación, nosotros hemos preparado dos escenarios. El primero, la teletransportación cuántica estándar (SQT) y la teletransportación cuántica controlada (CQT). Los correspondientes circuitos cuánticos que definen cada uno de estos protocolos son construidos y todas las compuertas cuánticas necesarias para transmitir el estado inicial son evaluadas. Haciendo uso de operaciones controladas, nosotros creamos entrelazamiento entre el qubit controlador y qubits auxiliares, así implementando una fuente que produce ruido. Nosotros insertamos este nuevo miembro en todos los diferentes qubits que son parte de los protocolos de teletransportación, en las diferentes etapas de los mismos, calculando la fidelidad cuántica de teletransportación al final. Esto es lo que define la causalidad temporal, dado que nosotros estudiamos como la posición temporal del ruido insertado con respecto a todas las otras operaciones cuánticas afecta el rendimiento de dichos protocolos. Inicialmente, nosotros enfocamos nuestro estudio en simulaciones cuánticas utilizando el paquete de python QISKIT, y con la finalidad de testear nuestros modelos teóricos, ejecutamos nuestros circuitos en computadoras cuánticas de acceso público de la empresa IBM. Finalmente, para probar esta ventaja cuántica, debida a la presencia del entrelazamiento cuántico, nosotros producimos correcciones que mejoran los cálculos que provienen de estos sistemas reales, usando el procedimiento de mitigación de errores de medición, que demuestra tener una alta relevancia al procesar esta información experimental.