Não-localidade de Bell em redes quânticas

Resumo

O Teorema de Bell -- um dos mais importantes resultados dos fundamentos da teoria quântica e da filosofia da ciência -- enuncia que a teoria quântica é inconsistente com modelos físicos que respeitam a hipótese de causalidade local. Originalmente, os aspectos não-locais da teoria quântica foram investigados no cenário seminal proposto em 1935 por Einstein, Podolsky, e Rosen, e em generalizações diretas do mesmo cenário, nas quais um sistema composto é preparado em determinado estado e cada uma das suas componentes é enviada a determinada parte para ser medido. Recentemente, porém, a investigação de não-localidade passou a considerar também experimentos mais sofisticados que envolvem vários sistemas compostos independentemente preparados e enviados a diferentes partes, formando, assim, uma rede quântica.Além de ser protótipos simples de uma futura internet quântica, estes novos cenários nos dão novas perspectivas sobre o Teorema de Bell e a teoria de não-localidade, ao mesmo tempo em que lançam novos desafios conceituais e práticos. Neste projeto, investigaremos redes quânticas simples com o objetivo central de identificar correlações quânticas não-locais, que não admitem descrição clássica compatível com a rede. Objetivos específicos são: (i) obter novas desigualdades de Bell que testemunham não-classicalidade em cenários de redes e, (ii) avaliar como alguns métodos numéricos, e.g., otimização não-convexa, podem ser úteis para certificação de vantagem quântica em diferentes cenários de redes.