Интернет магазин китайских планшетных компьютеров



Компьютеры - Квантовое сверхплотное кодирование - Детали

23 января 2011


Оглавление:
1. Квантовое сверхплотное кодирование
2. Детали
3. Общая схема сверхплотного кодирования



Использование Алисой и Бобом сцепленного состояния кубитов — ключевое условие сверхплотного кодирования.

Предположим, что Алиса и Боб имеют по одному кубиту ЭПР-пары

|\Psi^+\rangle = \frac{1}{\sqrt{2}}.

Первая подсистема, обозначаемая индексом A, принадлежит Алисе, а вторая, B, — Бобу. Выполняя лишь локальные операции над своим кубитом, Алиса может преобразовать состояние всей системы в любое другое состояние Белла:

  • Очевидно, что если Алиса вообще не выполняет никакой операции, система остается в исходном состоянии |\Psi^+\rangle.
  • Если Алиса выполнит унитарное преобразование
\sigma_1 = \begin{bmatrix} 0 & 1 \\ 1 & 0 \end{bmatrix}

, двухчастичная система перейдет в состояние

 |\Psi^+\rangle = |\Phi^+\rangle .
  • Если вместо σ1 выполнить операцию σ3, исходное состояние |\Psi^+\rangle будет преобразовано в |\Psi^-\rangle .
  • Аналогично, применив i \sigma_2 \otimes I, Алиса преобразует состояние системы в |\Phi^-\rangle

Таким образом, в зависимости от того, какое сообщение Алиса хочет передать, она выполняет одну из четырёх локальных операций над своим кубитом, который затем отправляет Бобу. Боб, выполняя ортогональное измерение в базисе Белла, извлекает сообщение Алисы.

Необходимо отметить, что если третья сторона, Ева, перехватит кубит Алисы на пути к Бобу, то, выполнив измерение этого кубита, она не сможет извлечь никакой полезной информации, поскольку матрица плотности этого кубита пропорциональна единичной.



Просмотров: 2997


<<< Квантовое программирование
Квантовый алгоритм >>>