Vantagem quântica em cenários de comunicação em redes

Resumo

O teorema de Bell mostra que medidas locais de um estado emaranhado criam correlações quânticas não-locais, uma assinatura fundamental da física quântica. Desigualdades de Bell fornecem métodos padrão para detectar tais correlações não-locais e constituem uma poderosa caixa de ferramentas com várias aplicações.De maneira mais geral, podemos ver o teorema de Bell como a impossibilidade de fornecer uma explicação causal clássica para certos fenômenos quânticos, e as desigualdades de Bell como tarefas específicas nas quais as correlações quânticas podem dar uma vantagem. Neste projeto, gostaríamos de explorar cenários além dos propostos por Bell, que levem em conta fontes independentes e mensagens de partes distantes no experimento. Para isso, vamos nos concentrar no cenário de Evans, uma estrutura causal na qual não se sabe se pode dar origem a correlações não-clássicas quânticas. Propomos várias abordagens para explorar as correlações quânticas neste cenário evasivo: recorrendo a intervenções, em vez de observações puramente passivas, para revelar a não-clássicidade quântica, considerando protocolos do tipo preparar-e-medir, onde mensagens quânticas podem ser transmitidas em uma rede com a ajuda de emaranhamento, e usando ferramentas de otimização não-convexa para propor novas desigualdades do tipo Bell para tarefas de comunicação em redes. Nosso principal objetivo é explorar essas estratégias e desigualdades para encontrar violações quânticas do cenário de Evans. (AU)