Defesa de exame de qualificação de Elloá Guedes 18/12, 8h30

postado em 9 de nov de 2012 07:06 por Nazareno Ferreira de Andrade   [ 12 de nov de 2012 11:38 atualizado‎(s)‎ ]
Candidata: Elloá B. Guedes
Título: Capacidade Quântica de Sigilo Erro-Zero e Informação Acessível de Fontes Quânticas Erro-Zero
Orientador: Francisco Marcos

Local: Auditório do CEEI
Horário: 8h30
Data: 18/12

Banca examinadora: Renato Portugal (LNCC), Marcelo Terra Cunha (UFMG), Herman M. Gomes (UFCG), Tiago Lima Massoni (UFCG)

Resumo: sta proposta de tese tem como objetivo desenvolver a Teoria da Informação Quântica Erro-Zero. Esta teoria foi proposta por Medeiros [1] e leva em consideração a realização de comunicações via canais quânticos ruidosos com probabilidade de erro de decodificação igual a zero, tratando-se de um análogo quântico da Teoria da Informação Erro-Zero idealizada por Shannon [2]. Alguns trabalhos na literatura exploraram a superativação de canais quânticos erro-zero [3, 4, 5, 6] e aplicaram esta teoria na investigação da relação entre classes de complexidade [7]. Apesar disto, foi constatado que o conhecimento das potencialidades, limitações e aplicações da Teoria da Informação Quântica Erro-Zero ainda é incipiente. Na tentativa de minimizar este problema, duas linhas de investigação foram consideradas nesta proposta de tese: (i) utilizar canais quânticos erro-zero para envio de informação sigilosa; e (ii) investigar a informação acessível em fontes quânticas erro-zero. Como resultado da primeira linha de pesquisa, foi possível identificar um novo conceito: a Capacidade Quântica de Sigilo Erro-Zero [8], definida como sendo a maior taxa de envio de informação que alguns canais quânticos erro-zero podem usar para transmitir informação sem vazamentos para o ambiente e sem erros de decodificação. Considerando o modelo de canais wiretap [9, 10], esta capacidade possibilita a realização de comunicações incondicionalmente seguras em determinadas situações, ou seja, caracteriza uma aplicação da Teoria da Informação Quântica Erro-Zero junto à Criptografia. Levando em conta as dificuldades práticas para implementar canais quânticos completamente livres de ruído [11], estes resultados favorecem a realização de comunicações seguras utilizando canais quânticos ruidosos implementados com tecnologia atualmente existente [12, 13, 14, 15, 16]. A segunda linha de investigação ainda não foi iniciada, mas almeja-se, como consequência, a ampliação do conhecimento sobre os canais quânticos erro-zero e também o desenvolvimento de outras aplicações para a Teoria da Informação Quântica Erro-Zero.

Referências 
[1] MEDEIROS, R. A. C. Zero-error capacity of quantum channels, 2008. (Tese de Doutorado). 
[2] SHANNON, C. E. The zero error capacity of a noisy channel. IRE Transactions on Information Theory, v. 2, n. 3, p. 8–19, 1956. 
[3] CUBITT, T. S.; CHEN, J.; HARROW, A. W. Super-activation of zero-error capacity of noisy quantum channels. arxiv:quant-ph/0906.2547, September 2009. 
[4] DUAN, R. Super-activation of zero-error capacity of noisy quantum channels. arxiv:quant-ph/0906.2527v1, 2009. 
[5] CHEN, J.; CUBITT, T. S.; HARROW, A. W.; SMITH, G. Super-duper-activation of the zero-error quantum capacity, 2010. In IEEE International Symposium on Information Theory. 
[6] CUBITT, T. S.; SMITH, G. An extreme form of superactivation for quantum zero-error capacities. IEEE Transactions on Information Theory, v. 58, n. 3, 2012. 
[7] BEIGI, S.; SHOR, P. W. On the complexity of computing zero-error and Holevo capacity of quantum channels. arxiv:quant-ph/0709.2090, October 2008. 
[8] GUEDES, E. B.; DE ASSIS, F. M. Quantum zero-error secrecy capacity, 2012. In Workshop School of Quantum Computation and Information. 
[9] CAI, N.; WINTER, A.; YEUNG, R. W. Quantum privacy and quantum wiretap channels. Problems of Information Transmission, v. 40, p. 318–336, 2004. 
[10] DEVETAK, I. The private classical capacity and quantum capacity of a quantum channel. IEEE Transactions on Information Theory, v. 51, n. 1, p. 44 –55, 2005. 
[11] LIDAR, D. A.; WHALEY, K. B. Decoherence-free subspaces and subsystems. arxiv: quantum-ph/0301032v1, 2003. [12] JAEGER, G.; SERGIENKO, A. Constructing four-photon states for quantum communication and information processing. Int. J. Theor. Phys., v. 47, p. 2120, 2008. 
[13] XIA, Y.; SONG, J.; YANG, Z.-B.; ZHENG, S.-B. Generation of four-photon polarization-entangled decoherence-free states within a network. Appl. Phys. B, v. 99, p. 651–656, 2010. 
[14] DORNER, U.; KLEIN, A.; JAKSCH, D. A quantum repeater based on decoherence free subspaces. Quant. Inf. Comp., v. 8, p. 468, 2008. 
[15] XUE, P. Long-distance quantum communication in a decoherence-free subspace. Phys. Lett. A, v. 372, p. 6859–6866, 2008. 
[16] GYONGYOSI, L.; IMRE, S. Long-distance quantum communications with superactivated gaussian optical quantum channels. Optical Engineering, v. 51, n. 1, 2012.
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