Efficient verification of quantum resources [Elektronische Ressource] / vorgelegt von Harald Wunderlich

UniversitätUlm|89069Ulm|Germany Fakultät fürNaturwissenschaftenInstitut für TheoretischePhysikEfficient Verification ofQuantum ResourcesDissertation zur Erlangung des Doktorgrades Dr. rer. nat. der Fakultät fürNaturwissenschaften der Universität Ulmvorgelegt von Harald Wunderlich aus Sapporo (Japan), 2011.iiiAmtierender Dekan: Prof. Dr. Axel GroßErstgutachter: Prof. Dr. Martin B. PlenioZweitgutachter: Prof. Dr. Tommaso CalarcoTag der Promotion: 17.03.2011ZusammenfassungDie Quantenmechanik ist eine Theorie mit vielen Eigenschaften, die sichgrundlegend von der klassischen Physik unterscheiden. Als prominente Bei-spiele sind hier insbesondere Quantenkorrelationen und Nichtlokalität zu nen-nen. In der Quanteninformationsverarbeitung versucht man solche Quanten-Eigenschaften für neuartige Anwendungen in der Informationsverarbeitungwie beispielsweise Quantencomputer oder sichere Kommunikation zu nutzen.Das Kernstück vieler Anwendungen in der Quanteninformationsverarbeitungbilden verschränkte Zustände. Daher ist die Detektion und QuantifizierungvonVerschränkungzueinemwichtigenForschungsgebietgeworden. Einwesent-liches Hindernis - sowohl aus experimenteller Sicht wie auch theoretisch -bei der Detektion und Quantifizierung von Verschränkung ist die Größe desHilbertraums, die exponentiell mit der Anzahl der Teilsysteme wächst. Dahersind hochentwickelte, effiziente Methoden erforderlich, um dieses Problem zulösen.