Kübit-Kütrit kuantum haberleşme sistemleri için negatiflik ve dolanıklığın göreceli entropisi ölçütlerinin analizi

Abstract

Kuantum Bilgi Teorisi ve Kuantum Hesaplama konuları geleceğin bilgisayar teknolojisi olarak nitelendirilen ve çok yüksek hızlarda işlem yapacak olması öngörülen Kuantum Bilgisayarlarının teorik temelini oluşturan oldukça sıcak çalışma alanlarıdır. Kuantum Bilgisayarlarında bilginin taşınacağı birim kübit olarak nitelendirilse de, bazı problemler için bu birimlerin üç seviye (trinary) olan kütritlerce kurgulanabileceği teorik olarak gösterilmiştir. Bu çalışma kapsamında, kübit-kütrit Kuantum Haberleşme Sistemlerinin dolanıklıklığını ölçmek için kullanılan Negatiflik ve Dolanıklığın Göreceli Entropisi ölçütlerinin karşılaştırmalı analizi yapılmıştır. Bu bağlamda, rastgele türetilmiş 1000 adet kübit-kütrit sistem durumlarının adı geçen ölçütleri hesaplanmış ve bu değerler sistem durumlarının sıralanması amacıyla karşılaştırılmıştır. Yapılan analiz kapsamında sistem durumlarının sıralaması problemi açısından oldukça ilginç sonuçlar gözlemlenmiştir.

Quantum Computers are provisioned as very high performance computers using quantum mechanical aspects for information processing. Quantum Information Theory and Quantum Computing topics are really popular topics in academia aiming the construction of theoretical background of Quantum Computers. The information processing units for Quantum Computers are defined as qubits but for some problems three level (trinary) systems may be applied as well. We call these three level systems as qutrits. The scope of this work is the analysis of well-defined entanglement measures Negativity and Relative Entropy of Entanglement (REE) [1-5] for qubit-qutrit quantum systems. In this manner, for randomly generated 1000 qubit-qutrit and 1000 two qubit states the mentioned measures are calculated and these values are compared. These comparisons are analyzed and for quantum state ordering problem, very interesting results are reported.