Percolação na Internet Quântica
The area of Network Science has drawn huge attention from the scientific community due to its importance and interdisciplinary, promoting the integration of several other fields of knowledge. This is mainly because this area allows us to simulate real systems and formulate theoretical models abou...
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| Autor principal: | |
|---|---|
| Outros Autores: | |
| Formato: | Dissertação |
| Idioma: | pt_BR |
| Publicado em: |
Universidade Federal do Rio Grande do Norte
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| Assuntos: | |
| Endereço do item: | https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/49024 |
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Repositório Institucional |
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RI - UFRN |
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Internet quântica Redes Percolação Quantum internet CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA |
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Internet quântica Redes Percolação Quantum internet CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA Oliveira, Raabe Melo de Percolação na Internet Quântica |
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The area of Network Science has drawn huge attention from the scientific community
due to its importance and interdisciplinary, promoting the integration of several other fields of
knowledge. This is mainly because this area allows us to simulate real systems and formulate
theoretical models about a wide range of phenomena. The Quantum Internet is included in a
series of potential new applications called Quantum Technologies 2.0. This type of technology,
in theory, will revolutionize the way we communicate. In principle, the Quantum Internet is
grounded on the conjecture of distributing entanglement between the sites that constitute it to
perform tasks that are impossible using the current Internet. This work provides a statistical
analysis of the Quantum Internet network through the Percolation Theory. Percolation theory
allows a simple and sophisticated description of a transition phase based on an order parameter.
This dissertation begins with a general presentation of Network Theory and Percolation Theory
concepts and foundations, where our study is ruled. Then, we reproduce the Quantum Internet
model through optical fibers (OFBQI) for = 0.0002, where is the density of sites in the
network. Combining the concepts studied and the OFBQI model, we investigated the point at
which a transition phase from the percolating network to a disconnected network occurs. We
use as an order parameter the relative size of the largest percolating cluster, = / ,
is the size of the largest connected component (a subgraph) and is the size of the network.
We show, through the Binder cumulative, that the fraction of sites removed that completely
disconnects the network occurs in = 0.659, which turns out to be independent of the size
of the system. Finally, we find the critical percolation exponents , , , , and the fractal
dimension of the percolating cluster for the Quantum Internet. |
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Silva, Luciano Rodrigues da |
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Silva, Luciano Rodrigues da Oliveira, Raabe Melo de |
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ri-123456789-490242022-08-03T20:34:09Z Percolação na Internet Quântica Oliveira, Raabe Melo de Silva, Luciano Rodrigues da http://lattes.cnpq.br/4472550570334728 https://orcid.org/0000-0002-6875-1965 http://lattes.cnpq.br/5182830756789229 Brito, Samuraí Gomes de Aguiar https://orcid.org/0000-0002-0131-1949 http://lattes.cnpq.br/6125240053245229 Lenzi, Ervin Kaminski Araújo, Rafael Chaves Souto Internet quântica Redes Percolação Quantum internet CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA The area of Network Science has drawn huge attention from the scientific community due to its importance and interdisciplinary, promoting the integration of several other fields of knowledge. This is mainly because this area allows us to simulate real systems and formulate theoretical models about a wide range of phenomena. The Quantum Internet is included in a series of potential new applications called Quantum Technologies 2.0. This type of technology, in theory, will revolutionize the way we communicate. In principle, the Quantum Internet is grounded on the conjecture of distributing entanglement between the sites that constitute it to perform tasks that are impossible using the current Internet. This work provides a statistical analysis of the Quantum Internet network through the Percolation Theory. Percolation theory allows a simple and sophisticated description of a transition phase based on an order parameter. This dissertation begins with a general presentation of Network Theory and Percolation Theory concepts and foundations, where our study is ruled. Then, we reproduce the Quantum Internet model through optical fibers (OFBQI) for = 0.0002, where is the density of sites in the network. Combining the concepts studied and the OFBQI model, we investigated the point at which a transition phase from the percolating network to a disconnected network occurs. We use as an order parameter the relative size of the largest percolating cluster, = / , is the size of the largest connected component (a subgraph) and is the size of the network. We show, through the Binder cumulative, that the fraction of sites removed that completely disconnects the network occurs in = 0.659, which turns out to be independent of the size of the system. Finally, we find the critical percolation exponents , , , , and the fractal dimension of the percolating cluster for the Quantum Internet. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES A área da Ciência das Redes tem chamado bastante atenção da comunidade científica devido a sua importância e interdisciplinaridade, promovendo a integração de diversos outros campos do conhecimento. Isto se deve, principalmente, por esta área nos permitir simular sistemas reais e formular modelos teóricos sobre uma vasta gama de fenômenos. A Internet Quântica está inclusa em uma série de novas aplicações em potencial, chamadas de Tecnologias Quânticas 2.0. Este tipo de tecnologia, em teoria, revolucionará a maneira como nos comunicamos. Em princípio, a Internet Quântica está embasada na conjectura de distribuir emaranhamento entre os sítios que a constitui, com o objeto de realizar tarefas que não são possíveis usando a Internet atual. Este trabalho fornece uma análise estatística, por meio da Teoria da Percolação, da rede de Internet Quântica. A teoria da percolação permite uma descrição simples e sofisticada para uma transição de fase fundamentada em um parâmetro de ordem. Nesta dissertação, começamos com uma apresentação geral dos conceitos e fundamentos da Teoria de Redes e Teoria da Percolação, onde está fundamentado o nosso estudo. Em seguida, reproduzimos o modelo de Internet Quântica por meio de fibras ópticas (OFBQI) para = 0.0002, onde é a densidade de sítios da rede. Combinando os conceitos estudados e o modelo de OFBQI, investigamos o ponto em que ocorre uma transição de fase da rede percolante para uma rede desconectada. Usamos como parâmetro de ordem o tamanho relativo do maior aglomerado percolante, = / , onde é o tamanho do maior componente conectado (um subgrafo), e é o tamanho da rede. Mostramos, através do cumulante de Binder, que a fração de sítios removidos que desconecta completamente a rede ocorre em = 0.659, que resulta ser independente do tamanho do sistema. Para finalizar, encontramos os expoentes críticos de percolação , , , , e a dimensão fractal do aglomerado percolante para a Internet Quântica. 2022-08-03T20:33:30Z 2022-08-03T20:33:30Z 2022-05-06 masterThesis OLIVEIRA, Raabe Melo de. Percolação na Internet Quântica. 2022. 78f. Dissertação (Mestrado em Física) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2022. https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/49024 pt_BR Acesso Aberto application/pdf Universidade Federal do Rio Grande do Norte Brasil UFRN PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM FÍSICA |