Browsing by Author "Erol, Volkan"

Now showing 1 - 5 of 5

Citation Count: 5
AN ANALYSIS OF CONCURRENCE ENTANGLEMENT MEASURE AND QUANTUM FISHER INFORMATION OF QUANTUM COMMUNICATION NETWORKS OF TWO-QUBITS
(Ieee, 2014) Uyar, Aslı; Bugu, Sinan; Ozaydin, Fatih; Altintas, Azmi Ali; Bilgisayar Mühendisliği / Computer Engineering
Quantum entanglement is one of key concepts in quantum communication engineering. Ordering the quantum systems according to their entanglement measures is a popular problem of the field. For two level (qubit) systems of two particles, state ordering has been studied with respect to well-known entanglement measures such as Concurrence, Negativity and Relative Entropy of Entanglement (REE) [1-5]. In this work, we study the state ordering of the two-qubit systems with respect to Quantum Fisher Information vs. Concurrence. In particular, constructing 1K random states and calculating their Concurrences and Negativities, we obtain the orderings of the states by comparing these results with Quantum Fisher Information values and present our results which are interesting when compared to that of two-level systems.
Citation Count: 33
Analysis of Entanglement Measures and LOCC Maximized Quantum Fisher Information of General Two Qubit Systems
(Nature Portfolio, 2014) Erol, Volkan; Ozaydin, Fatih; Altintas, Azmi Ali
Entanglement has been studied extensively for unveiling the mysteries of non-classical correlations between quantum systems. In the bipartite case, there are well known measures for quantifying entanglement such as concurrence, relative entropy of entanglement (REE) and negativity, which cannot be increased via local operations. It was found that for sets of non-maximally entangled states of two qubits, comparing these entanglement measures may lead to different entanglement orderings of the states. On the other hand, although it is not an entanglement measure and not monotonic under local operations, due to its ability of detecting multipartite entanglement, quantum Fisher information (QFI) has recently received an intense attraction generally with entanglement in the focus. In this work, we revisit the state ordering problem of general two qubit states. Generating a thousand random quantum states and performing an optimization based on local general rotations of each qubit, we calculate the maximal QFI for each state. We analyze the maximized QFI in comparison with concurrence, REE and negativity and obtain new state orderings. We show that there are pairs of states having equal maximized QFI but different values for concurrence, REE and negativity and vice versa.
Citation Count: 2
Analysis of Negativity and Relative Entropy of Entanglement Measures for Qubit-Qutrit Quantum Communication Systems
(Ieee, 2015) Erol, Volkan; Ozaydin, Fatih; Altintas, Azmi Ali
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.
Kuantum Fisher Bilgisi Optimizasyonu Önerisi ve Dolanıklık Ölçütleri ile ilişkisi
(2015) Erol, Volkan; Altıntaş, Azmi Ali; Özaydın, Fatih
Günümüzde Kuantum Bilgi Kuramı üzerine çalışmalar aktif bir şekilde devam etmektedir. Shor'un çarpanlara ayırma algoritması veya Grover'ın arama algoritması gibi bazı algoritmaların kuantum sistemlerde klasik sistemlere göre çok daha hızlı şekilde çalışabileceği gösterilmiştir. Son dönemde, pratikte Kuantum Bilgisayarlarının üretilmesi konusunda; Kuantum Tekrarlayıcı, Hafıza ve İşlemciler üretilerek ciddi oranda yol alınmıştır. İşlem hızı ve kapasitesi açısından Bilgisayar Bilimleri problemlerinde devrimsel bir dönemin kapıları yavaş yavaş aralanmaktadır. Kuantum Anahtar Dağıtımı Altyapıları çok uzunca bir süredir teknolojik olarak hayatımızdadır ve Bankacılık, Savunma vb. sektörler için ürünleşme noktasına kadar gelmiştir. Kuantum Hesaplama açısından kullanılan en temel teorik altyapı dolanıklık olarak karşımıza çıkar. Dolanıklığın hesaplama açısından bize sağladığı fayda bahsedilen kuantum algoritmaların üretiminde önem arz etmektedir. Dolanıklığı ölçmenin çeşitli yöntemleri bulunmaktadır. Bunlardan en formel olanı Dolanıklık Ölçütleri ya da Dolanıklık Monotonları dediğimiz altyapıların kullanılmasıdır. Bu konularda açık bir konu olan Kuantum Sistem Durumlarının Sıralaması problemi özellikle çoklu dolanık sistemler için çözümlenmesi gereken önemli ve açık bir problemdir. Fisher Bilgisi, Bilgi Kuramı açısından birçok günümüz probleminin çözümlenmesinde bize uygun bir altyapı sağlamaktadır. Keşifsel Veri Analizi dediğimiz yöntemle, Büyük Veri, Veri Madenciliği, Makine Öğrenimi gibi konularda çözümler elde edilebilmektedir. Kuantum Fisher Bilgisi, faz hassasiyeti gerektiren durumlarda işe yarayan bir değer olmakla beraber kuantum bilgisayarlarının icadı ile bahsettiğimiz altyapının kuantum eşleniğini oluşturacaktır. Kuantum Fisher Bilgisi tek başına bir dolanıklık ölçütü değildir. Tez kapsamında Kuantum Fisher Bilgisi önerilen yeni bir optimizasyon yöntemi ile optimize edilmiş ve dolanıklık ölçütleri ile sistem durum sıralaması açısından ilişkileri incelenmiştir. Daha önce sistem durum sıralaması üzerine yapılan çalışmaların üzerine özgün ve oldukça ilginç sonuçlar bulunmuş ve bu sonuçlar tez kapsamında açıklanmıştır. Bulunan en ilginç sonuç Lokal Operasyon Klasik İletişim yöntemleri ile maksimize edilen Kuantum Fisher Bilgisi'nin iki kübit sistem durumları için özellikle Dolanıklığın Göreceli Entropisi ölçütü ile anlamlı bir sıralama ilişkisi içerisinde olmasıdır. Ayrıca diğer dolanıklık ölçütleri ile bulunmuş olan analiz çalışmaları da paylaşılmıştır. Çalışmamız kübit-kütrit sistem durumlarına da genişletilmiş ve elde edilen sıralama ilişkileri ve sınıflandırmaları paylaşılmıştır. Belli sistemler için Kuantum Fisher Bilgisi'nin belli uyum bozulması kanalları altındaki değişimleri de detaylı olarak incelenmiştir.
Citation Count: 2
Quantum Fisher Information of Decohered W and GHZ Superposition States with Arbitrary Relative Phase
(Springer/plenum Publishers, 2017) Erol, Volkan
Quantum Fisher Information (QFI) is a very useful concept for analyzing situations that require phase sensitivity. It become a popular topic especially in Quantum Metrology domain. In this work, we study the changes in quantum Fisher information (QFI) values for one relative arbitrary phased quantum system consisting of a superposition of N Qubits W and GHZ states. In a recent work (Ozaydin et al. Int. J. Theor. Phys. 52, 2977, 2013), QFI values of this mentioned system for N qubits were studied. In this work, we extend this problem for the changes of QFI values in some noisy channels for the studied system. We show the changes in QFI depending on noise parameters. We report interesting results for different type of decoherence channels. We show the general case results for this problem.