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dc.creator.IDDe OLIVEIRA, Marciel M.pt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/8260723751025226pt_BR
dc.contributor.advisor1ASSIS, Francisco Marcos de.-
dc.contributor.advisor1IDASSIS, F. M.pt_BR
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2368523362272656pt_BR
dc.contributor.referee1FREIRE, Raimundo Carlos Silvério.-
dc.contributor.referee2PEREIRA, Helder Alves.-
dc.contributor.referee3LA GUARDIA, Giuliano Gadioli.-
dc.contributor.referee4BERNARDES, Nadja Kolb.-
dc.description.resumoA Teoria da Informação Quântica é uma ciência que utiliza os paradigmas da Mecânica Quântica para realizar estudos sobre os limites máximos possíveis para o processamento e transmissão da informação por meio de um canal quântico. Uma das subáreas de pesquisa é a capacidade dos canais quânticos, que é entendida como o supremo das taxas para as quais a probabilidade de erro tende assintoticamente a zero à medida que o comprimento do código tende ao infinito, quando a infor mação é transmitida por meio de canais quânticos. Em determinados contextos, há interesse no estudo da capacidade dos canais quânticos de enviar informações com probabilidade de erro exatamente igual a zero. Neste caso, o canal é dito ter capacidade erro-zero positiva ou não trivial. Para que um canal quântico transmita informações com probabilidade de erro exatamente igual a zero, é necessário que o canal satisfaça determinadas condições. Dessa forma, com a proposta da definição de capacidade de erro-zero de um canal quântico na primeira década deste século, foi demonstrada uma condição necessária para a capacidade de erro-zero de um ca nal quântico, baseada na ortogonalidade de estados quânticos na saída do canal. Mais recentemente, no ano de dois mil e dezenove, foi provada outra condição para a capacidade erro-zero de canais quânticos, baseada na ortogonalidade de estados quânticos com o subespaço gerado por todas as arrumações de produtos aos pares de operadores de Kraus que representam o canal quântico. Na linha de proposição de condições de capacidade erro-zero de canais quânticos, este trabalho de tese tem como eixo central o estudo de condições matemáticas para que os canais quânticos tenham capacidade erro-zero. Nesse sentido, é apresentada uma condição de capaci dade baseada nos estados próprios comuns aos operadores de Kraus que representam o canal quântico. Também é provado que canais quânticos com subespaços invari antes comuns também são capazes de enviar informações com probabilidade de erro exatamente igual a zero. Ainda dando ênfase ao conceito de capacidade erro-zero dos canais quânticos, é apresentada uma classe de canais quânticos com capacidade de erro-zero positiva, denominados canais quânticos não ergódicos. Além disso, tam bém são apresentadas algumas conexões entre o conceito de capacidade de erro-zero de um canal quântico e o Teorema de Shemesh.pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentCentro de Engenharia Elétrica e Informática - CEEIpt_BR
dc.publisher.programPÓS-GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICApt_BR
dc.publisher.initialsUFCGpt_BR
dc.subject.cnpqEngenharia Elétrica.pt_BR
dc.titleAplicações do teorema de Shemesh e dos Conceitos de subespaço invariante e canal quântico não-ergódico na teoria da informação quântica erro-zero.pt_BR
dc.date.issued2024-11-28-
dc.description.abstractQuantum Information Theory is a science that utilizes the paradigms of Quan tum Mechanics to study the ultimate limits of processing and transmitting informa tion through a quantum channel. One of its sub-area of research is the capacity of quantum channels, which is understood as the supremum of rates at which the prob ability of error asymptotically tends to zero as the code length approaches infinity when information is transmitted through quantum channels. In certain contexts, there is interest in studying the capacity of quantum channels to transmit infor mation with an error probability exactly equal to zero. In this case, the channel is said to have positive or non-trivial zero-error capacity. For a quantum chan nel to transmit information with an error probability exactly equal to zero, certain conditions must be satisfied. With the proposal of the definition of zero-error capac ity of a quantum channel in the first decade of this century, a necessary condition for the zero-error capacity of a quantum channel was demonstrated, based on the orthogonality of quantum states at the channel output. More recently, in 2019, an other condition for the zero-error capacity of quantum channels was proven, based on the orthogonality of quantum states with the subspace spanned by all pairwise products of Kraus operators representing the quantum channel. Following the line of proposing conditions for the zero-error capacity of quantum channels, this the sis focuses on the study of mathematical conditions for quantum channels to have zero-error capacity. In this regard, a capacity condition is presented based on the common eigenstates of the Kraus operators representing the quantum channel. It is also proven that quantum channels with common invariant subspaces are capable of transmitting information with an error probability exactly equal to zero. Con tinuing the emphasis on the concept of zero-error capacity of quantum channels, a class of quantum channels with positive zero-error capacity, called non-ergodic quan tum channels, is presented. Additionally, some connections between the concept of zero-error capacity of a quantum channel and the Shemesh Theorem are discussed.pt_BR
dc.identifier.urihttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/40445-
dc.date.accessioned2025-02-18T12:42:18Z-
dc.date.available2025-02-18-
dc.date.available2025-02-18T12:42:18Z-
dc.typeTesept_BR
dc.subjectProcessamento da informaçãopt_BR
dc.subjectTeoria da informação quânticapt_BR
dc.subjectCanal quântico e canal quântico não-ergódicopt_BR
dc.subjectCapacidade erro zeropt_BR
dc.subjectEstado próprio comumpt_BR
dc.subjectSubespaço comum invariantept_BR
dc.subjectTeorema de Shemeshpt_BR
dc.subjectEletrônica e telecomunicaçõespt_BR
dc.subjectInformation processingpt_BR
dc.subjectQuantum information theorypt_BR
dc.subjectQuantum channel and non-ergodic quantum channelpt_BR
dc.subjectZero error capacitypt_BR
dc.subjectCommon own statept_BR
dc.subjectInvariant common subspacept_BR
dc.subjectShemesh's theorempt_BR
dc.subjectElectronics and telecommunicationspt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.creatorOLIVEIRA, Marciel Medeiros de.-
dc.publisherUniversidade Federal de Campina Grandept_BR
dc.languageporpt_BR
dc.title.alternativeApplications of Shemesh's theorem and the concepts of invariant subspace and non-ergodic quantum channel in zero-error quantum information theory.pt_BR
dc.description.sponsorshipCapespt_BR
dc.identifier.citationOLIVEIRA, Marciel Medeiros de. Aplicações do teorema de Shemesh e dos Conceitos de subespaço invariante e canal quântico não-ergódico na teoria da informação quântica erro-zero. 2024. 101 f. Tese (Doutorado em Engenharia Elétrica) – Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, Centro de Engenharia Elétrica e Informática, Universidade Federal de Campina Grande, Paraíba, Brasil, 2024.pt_BR
Appears in Collections:Doutorado em Engenharia Elétrica.

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MARCIEL MEDEIROS DE OLIVEIRA - TESE (PPGEE) 2024.pdf1.09 MBAdobe PDFView/Open


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