Estudio de la evolución de estados cuánticos entrelazados : una perspectiva entrópica

Abstract

La distinguibilidad de los estados en la física cuántica es fundamental y tiene profundas consecuencias para la teoría. En esta Tesis introducimos una medida de la --cantidad de evolución cuántica--, que da cuenta de la distinción promedio entre pares de estados del sistema en diferentes momentos. Esta medida complementa la noción del tiempo necesario para que dos estados de un sistema cuántico en evolución sean completamente distinguibles. Investigamos sus propiedades y mostramos su relación con la entropía lineal de la distribución de energía del estado del sistema. Esto lleva a la formulación de un problema variacional entrópico que caracteriza los estados que más evolucionan con restricciones en el valor de la energía. Se establece una conexión dentro del formalismo de la dinámica cuántica conocido como sin tiempo o atemporal, entre la distinción promedio entre los estados de un sistema cuántico y la cantidad de correlaciones cuánticas --entrelazamiento-- en un sistema bipartito.

State distinguishability in quantum physics is fundamental and has profound implications for theory. In this thesis we introduce a measure of the quantity of quantum evolution, which accounts for the average distinction between pairs of states of the system at different times. This measurement complements the notion of the time required for two states of an evolving quantum system to be fully distinguishable. We investigate its properties and show its relationship with the linear entropy of the state energy distribution of the system. This leads to the formulation of an entropic variational problem that characterizes the most evolving states with restrictions on the value of energy. A connection is established within the formalism of quantum dynamics known as --timeless--, between the average distinction between the states of a quantum system and the amount of quantum correlations --entanglement-- in a bipartite system.