Простое объяснение квантовой телепортации.
Отличную статью, объясняющую этот эксперимент, можно найти в новостях ABC . См. Полный текст статьи за 23 октября 1998 г. в журналеScience, а также краткий обзор пресс-релиза Caltech .
В квантовой телепортации неизвестное квантовое состояние точно передается от отправителя (Алиса) к получателю (Боб). Чтобы выполнить телепортацию, Алиса и Боб должны иметь классический канал связи и также должны иметь общую квантовую запутанность - в используемом нами протоколе * каждый из них обладает половиной запутанного состояния с двумя частицами. Алиса делает соответствующее проективное измерение (измерение Белла) неизвестного состояния вместе со своим компонентом общего запутанного состояния. Результатом этого измерения является случайная часть классической информации, которую Алиса посылает Бобу по своему классическому каналу связи. Боб использует эту информацию, чтобы выбрать унитарное преобразование, которое он выполняет над своим компонентом общего запутанного состояния, тем самым преобразовывая его в состояние вывода, идентичное исходному (неизвестному) вводу.
(* Протокол телепортации CH Bennett et al., PRL 70 , 1895 (1993).)
Неизвестное квантовое состояние ‖φ〉 может быть разобрано, а затем реконструировано из чисто классических информационных и чисто неклассических корреляций Эйнштейна-Подольского-Розена (ЭПР). Для этого отправитель «Алиса» и получатель «Боб» должны заранее договориться о совместном использовании ЭПР-коррелированной пары частиц. Алиса проводит совместное измерение своей частицы ЭПР и неизвестной квантовой системы и посылает Бобу классический результат этого измерения. Зная это, Боб может преобразовать состояние своей частицы ЭПР в точную копию неизвестного состояния ‖φ destroyed, которое Алиса уничтожила.
Получено 2 декабря 1992 г.
DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.70.1895
Это публикация на английском
https://journals.aps.org/prl/pdf/10.1103/PhysRevLett.70.1895
Телепортация со сжатым светом
Отличную статью, объясняющую этот эксперимент, можно найти в новостях ABC . См. Полный текст статьи за 23 октября 1998 г. в журналеScience, а также краткий обзор пресс-релиза Caltech .
В квантовой телепортации неизвестное квантовое состояние точно передается от отправителя (Алиса) к получателю (Боб). Чтобы выполнить телепортацию, Алиса и Боб должны иметь классический канал связи и также должны иметь общую квантовую запутанность - в используемом нами протоколе * каждый из них обладает половиной запутанного состояния с двумя частицами. Алиса делает соответствующее проективное измерение (измерение Белла) неизвестного состояния вместе со своим компонентом общего запутанного состояния. Результатом этого измерения является случайная часть классической информации, которую Алиса посылает Бобу по своему классическому каналу связи. Боб использует эту информацию, чтобы выбрать унитарное преобразование, которое он выполняет над своим компонентом общего запутанного состояния, тем самым преобразовывая его в состояние вывода, идентичное исходному (неизвестному) вводу.
(* Протокол телепортации CH Bennett et al., PRL 70 , 1895 (1993).)
Неизвестное квантовое состояние ‖φ〉 может быть разобрано, а затем реконструировано из чисто классических информационных и чисто неклассических корреляций Эйнштейна-Подольского-Розена (ЭПР). Для этого отправитель «Алиса» и получатель «Боб» должны заранее договориться о совместном использовании ЭПР-коррелированной пары частиц. Алиса проводит совместное измерение своей частицы ЭПР и неизвестной квантовой системы и посылает Бобу классический результат этого измерения. Зная это, Боб может преобразовать состояние своей частицы ЭПР в точную копию неизвестного состояния ‖φ destroyed, которое Алиса уничтожила.
Получено 2 декабря 1992 г.
DOI: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.70.1895
Это публикация на английском
https://journals.aps.org/prl/pdf/10.1103/PhysRevLett.70.1895
Телепортация со сжатым светом
- Мы реализовали квантовую телепортацию со световыми лучами, служащими как запутанной парой, так и входным (и выходным) состоянием. Сжатый свет используется для генерации запутанных (EPR) лучей, которые отправляются Алисе и Бобу. Третий луч, вход, является когерентным состоянием неизвестной комплексной амплитуды. Это состояние телепортируется на Боба с высокой точностью, достижимой только с помощью квантовой запутанности.
- Устройства телепортации
Запутанные пучки ЭПР генерируются путем объединения двух пучков сжатого света на светоделителе 50/50. ЭПР-луч 1 распространяется на отправляющую станцию Алисы, где он объединяется в светоделителе 50/50 с неизвестным входным состоянием, в этом случае когерентным состоянием неизвестной комплексной амплитуды. Алиса использует два набора сбалансированных гомодинных детекторов для измерения состояния Белла амплитуд объединенного состояния. Из-за запутанности между лучами ЭПР обнаружение Алисы сводит поле Боба (луч ЭПР 2) в состояние, обусловленное результатом измерения Алисы. Получив классический результат от Алисы, Боб может построить телепортированное состояние с помощью простого сдвига в фазовом пространстве поля ЭПР 2.
Точность (Квантовая против Классической?)
Квантовая телепортация теоретически идеальна, что дает состояние выхода, равное входу с точностью F = 1 . На практике верность меньше единицы реализуется из-за несовершенства пары ЭПР, измерения Белла Алисы и унитарного преобразования Боба. Напротив, отправитель и получатель, которые используют только классический канал связи, не могут надеяться передать произвольное квантовое состояние с точностью до единицы. Для когерентных состояний классический предел телепортации равен F = 0,5 , а для состояний поляризации света он равен F = 0,67 . Квантовая природа телепортации, достигнутая в этом случае, демонстрируется экспериментально определенной точностью F = 0,58., больше, чем классический предел 0,5 для когерентных состояний. Обратите внимание, что точность - это среднее значение по всем входным состояниям, поэтому она измеряет способность передавать произвольную неизвестную суперпозицию от Алисы к Бобу.
Комментариев нет:
Отправить комментарий