Teleportering af post-udvalgte kvantestater

Genudgivet af Platon

Abonnenter: 0

HH Wills Physics Laboratory, University of Bristol, Tyndall Avenue, Bristol BS8 1TL

Finder du denne artikel interessant eller vil du diskutere? Scite eller efterlade en kommentar på SciRate.

Abstrakt

Teleportering giver Alice mulighed for at sende en forudforberedt kvantetilstand til Bob ved kun at bruge foruddelt sammenfiltring og klassisk kommunikation. Her viser vi, at det er muligt at teleportere en tilstand, som også er $it{post}$-valgt. Eftervalg af en tilstand $Phi$ betyder, at efter at Alice er færdig med sit eksperiment, udfører hun en måling og kun fører kørsler af eksperimentet, hvor målingsresultatet er $Phi$. Vi demonstrerer også før- og eftervalgt $it{port}$-baseret teleportering. Endelig bruger vi disse protokoller til at udføre øjeblikkelig ikke-lokal kvanteberegning på præ- og eftervalgte systemer og reducerer væsentligt den sammenfiltring, der kræves for øjeblikkeligt at måle en vilkårlig ikke-lokal variabel af rumligt adskilte præ- og eftervalgte systemer.

Teleportering af Post-Selected Quantum States PlatoBlockchain Data Intelligence. Lodret søgning. Ai.

Udvalgt billede: Teleportation af en post valgt stat fra Alice til Bob.

Populært resumé

Hvordan kan vi sende en kvantetilstand fra et sted til et andet? Det er vanskeligt, da kvantetilstande har en tendens til at dekohere, og usikkerhedsprincippet forhindrer os i at konvertere en kvantetilstand til klassiske bits, der skal sendes ned ad vores almindelige telefonlinjer. $textbf{Teleportation}$ er løsningen. Den bruger foruddelt sammenfiltring sammen med klassiske bits til at sende kvantetilstanden og undgår pænt dekohærens og usikkerhedsprincippet. Her undersøger vi teleportering af en $textbf{post-selected}$-tilstand fra et sted til et andet. Efterudvælgelse betyder, at vi betinger, at et system er i en bestemt tilstand ved afslutningen af eksperimentet. Den eftervalgte tilstand kan beregnes på tidligere tidspunkter ved at retrodikte den $textbf{tilbage i tiden}$. Er det muligt at teleportere en tilstand, der går tilbage i tiden, når vi selv bevæger os fremad i tiden? Vi viser, hvordan det kan gøres, og viser i forlængelse heraf, hvordan man udfører øjeblikkelige fælles målinger og beregninger på efterudvalgte flerpartisystemer.

► BibTeX-data

@article{Collins2024teleportationofpost, doi = {10.22331/q-2024-03-14-1280}, url = {https://doi.org/10.22331/q-2024-03-14-1280}, titel = {Teleportation af {P}ost-{S}valgte {Q}uantum {S}stater}, forfatter = {Collins, Daniel}, journal = {{Quantum}}, issn = {2521-327X}, udgiver = {{Verein zur F{“{o}}rderung des Open Access Publizierens in the Quantenwissenschaften}}, volumen = {8}, sider = {1280}, måned = marts, år = {2024} }

► Referencer

[1] CH Bennett, G Brassard, C Crepeau, R Jozsa, A Peres og WK Wootters. "Teleportering af en ukendt kvantetilstand via dobbelte klassiske og einstein-podolsky-rosen-kanaler". Phys. Rev. Lett. 70, 1895-1899 (1993).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.70.1895

[2] D Boschi, S Branca, F De Martini, L Hardy og S Popescu. "Eksperimentel realisering af teleportering af en ukendt ren kvantetilstand via dobbelte klassiske og einstein-podolsky-rosen-kanaler". Phys. Rev. Lett. 80, 1121-1125 (1998).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.80.1121

[3] D. Bouwmeester, JM Pan, K. Mattle, M. Eibl, H. Wein-furter og A. Zeilinger. "Eksperimentel kvanteteleportation". Nature 390, 575-579 (1997).
https:///doi.org/10.1038/37539

[4] S. Pirandola, J. Eisert, C. Weedbrook, A. Furusawa og SL Braunstein. "Fremskridt inden for kvanteteleportation". Nature Photonics 9, 641-652 (2015).
https:///doi.org/10.1038/nphoton.2015.154

[5] Yakir Aharonov, Peter G. Bergmann og Joel L. Lebowitz. "Tidssymmetri i kvantemåleprocessen". Phys. Rev. 134, B1410–B1416 (1964).
https:///doi.org/10.1103/PhysRev.134.B1410

[6] Yakir Aharonov, Sandu Popescu, Jeff Tollaksen og Lev Vaidman. "Flertidstilstande og flergangsmålinger i kvantemekanik". Phys. Rev. A 79, 052110 (2009).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.79.052110

[7] N Brunner, A Acin, D Collins, N Gisin og V Scarani. "Optiske telenetværk som svage kvantemålinger med postselektion". Phys. Rev. Lett. 91 (2003).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.91.180402

[8] CK Hong og L Mandel. "Eksperimentel realisering af en lokaliseret en-foton tilstand". Phys. Rev. Lett. 56, 58-60 (1986).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.56.58

[9] Y Aharanov, DZ Albert og L Vaidman. "Hvordan resultatet af en måling af en komponent af spin af en spin-1/2 partikel kan vise sig at være 100". Phys. Rev. Lett. 60, 1351-1354 (1988).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.60.1351

[10] L. Vaidman. "Svag værdikontrovers". Philos. Trans. R. Soc., A 375 (2017).
https:///doi.org/10.1098/rsta.2016.0395

[11] Onur Hosten og Paul Kwiat. "Observation af lysets spin hall-effekt via svage målinger". Science 319, 787-790 (2008).
https://doi.org/10.1126/science.1152697

[12] P. Ben Dixon, David J. Starling, Andrew N. Jordan og John C. Howell. "Ultrafølsom stråleafbøjningsmåling via interferometrisk svag værdiforstærkning". Phys. Rev. Lett. 102 (2009).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.102.173601

[13] Ralph Silva, Yelena Guryanova, Anthony J. Short, Paul Skrzypczyk, Nicolas Brunner og Sandu Popescu. "Forbinde processer med ubestemt kausal rækkefølge og multi-time kvantetilstande". Ny J. Phys. 19 (2017).
https://doi.org/10.1088/1367-2630/aa84fe

[14] Yakir Aharonov, Fabrizio Colombo, Sandu Popescu, Irene Sabadini, Daniele C. Struppa og Jeff Tollaksen. "Kvanteovertrædelse af duehulsprincippet og karakteren af kvantekorrelationer". PNAS 113, 532-535 (2016).
https:///doi.org/10.1073/pnas.1522411112

[15] Yakir Aharonov, Sandu Popescu, Daniel Rohrlich og Paul Skrzypczyk. "Quantum cheshire katte". Ny J. Phys. 15 (2013).
https://doi.org/10.1088/1367-2630/15/11/113015

[16] Lev Vaidman og Izhar Nevo. "Ikke-lokale målinger i den tidssymmetriske kvantemekanik". Int. J. Mod. Phys. B 20 (2005).
https:///doi.org/10.1142/S0217979206034108

[17] Seth Lloyd, Lorenzo Maccone, Raul Garcia-Patron, Vittorio Giovannetti og Yutaka Shikano. "Kvantemekanik af tidsrejser gennem post-valgt teleportation". Phys. Rev. D 84 (2011).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevD.84.025007

[18] Satoshi Ishizaka og Tohya Hiroshima. "Asymptotisk teleporteringsskema som en universel programmerbar kvanteprocessor". Phys. Rev. Lett. 101, 240501 (2008).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.101.240501

[19] Satoshi Ishizaka og Tohya Hiroshima. "Kvanteteleporteringsskema ved at vælge en af flere udgangsporte". Phys. Rev. A 79, 042306 (2009).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.79.042306

[20] Salman Beigi og Robert Koenig. "Forenklet øjeblikkelig ikke-lokal kvanteberegning med applikationer til positionsbaseret kryptografi". Ny J. Phys. 13 (2011).
https://doi.org/10.1088/1367-2630/13/9/093036

[21] Harry Buhrman, Lukasz Czekaj, Andrzej Grudka, Michal Horodecki, Pawel Horodecki, Marcin Markiewicz, Florian Speelman og Sergii Strelchuk. "Kvantekommunikationskompleksitetsfordelen indebærer krænkelse af en klokkeulighed". Proc. Natl. Acad. Sci. 113 (2015).
https:///doi.org/10.1073/pnas.1507647113

[22] Stefano Pirandola, Riccardo Laurenza og Cosmo Lupo. "Grundlæggende grænser for kvantekanaldiskrimination". npj Quantum Information 5 (2018).
https:///doi.org/10.1038/s41534-019-0162-y

[23] Zhi-Wei Wang og Samuel L. Braunstein. "Højere-dimensionel ydeevne af port-baseret teleportation". Sci. Rep. 6 (2016).
https:///doi.org/10.1038/srep33004

[24] Michal Studzinski, Sergii Strelchuk, Marek Mozrzymas og Michal Horodecki. "Port-baseret teleportation i vilkårlig dimension". Sci. Rep. 7 (2017).
https://doi.org/10.1038/s41598-017-10051-4

[25] Marek Mozrzymas, Michal Studzinski, Sergii Strelchuk og Michal Horodecki. "Optimal port-baseret teleportering". Ny J. Phys. 20 (2018).
https://doi.org/10.1088/1367-2630/aab8e7

[26] Marek Mozrzymas, Michal Studzinski og Michal Horodecki. "En forenklet formalisme af algebraen af delvist transponerede permutationsoperatorer med applikationer". J. Phys. A: Matematik. Theor. 51 (2018).
https:///doi.org/10.1088/1751-8121/aaad15

[27] Matthias Christandl, Felix Leditzky, Christian Majenz, Graeme Smith, Florian Speelman og Michael Walter. "Asymptotisk ydeevne af port-baseret teleportation". Commun. Matematik. Phys. 381, 379-451 (2021).
https://doi.org/10.1007/s00220-020-03884-0

[28] Piotr Kopszak, Marek Mozrzymas, Michal Studzinski og Michal Horodecki. "Multiport baseret teleportation - transmission af en stor mængde kvanteinformation". Quantum 5 (2021).
https://doi.org/10.22331/q-2021-11-11-576

[29] Michal Studzinski, Marek Mozrzymas, Piotr Kopszak og Michal Horodecki. "Effektive multiport-baserede teleporteringsordninger". IEEE Trans. Inf. Theory 68, 7892-7912 (2022).
https:///doi.org/10.1109/TIT.2022.3187852

[30] Marek Mozrzymas, Michał Studziński og Piotr Kopszak. "Optimale multiport-baserede teleporteringsordninger". Quantum 5, 477 (2021).
https://doi.org/10.22331/q-2021-06-17-477

[31] L. Landau og R. Peierls. "Erweiterung des unbestimmtheitsprinzips for die relativistiske kvantenteori". Zeitschrift für Physik 69, 56–69 (1931).
https:///doi.org/10.1007/BF01391513

[32] Niels Henrik David Bohr og L. Rosenfeld. "Zur frage der messbarkeit der elektromagnetischen feldgrössen". Det Kgl. Danske Videnskabernes Selskab Mathematisk-fysiske Meddelelser 12, 1–65 (1933).

[33] Yakir Aharonov og David Z. Albert. "Tilstande og observerbare i relativistiske kvantefeltteorier". Phys. Rev. D 21, 3316-3324 (1980).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevD.21.3316

[34] Yakir Aharonov og David Z. Albert. "Kan vi give mening ud af måleprocessen i relativistisk kvantemekanik?". Phys. Rev. D 24, 359-370 (1981).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevD.24.359

[35] Yakir Aharonov og David Z. Albert. "Er den sædvanlige forestilling om tidsevolution tilstrækkelig for kvantemekaniske systemer? jeg". Phys. Rev. D 29, 223-227 (1984).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevD.29.223

[36] Yakir Aharonov og David Z. Albert. "Er den sædvanlige forestilling om tidsevolution tilstrækkelig for kvantemekaniske systemer? ii. relativistiske overvejelser”. Phys. Rev. D 29, 228-234 (1984).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevD.29.228

[37] Yakir Aharonov, David Z. Albert og Lev Vaidman. "Måleproces i relativistisk kvanteteori". Phys. Rev. D 34, 1805-1813 (1986).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevD.34.1805

[38] Sandu Popescu og Lev Vaidman. "Kausalitetsbegrænsninger på ikke-lokale kvantemålinger". Phys. Rev. A 49, 4331-4338 (1994).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.49.4331

[39] Berry Groisman og Lev Vaidman. "Ikke-lokale variable med egentilstande i produkttilstand". J. Phys. A: Matematik. Gen. 34, 6881 (2001).
https://doi.org/10.1088/0305-4470/34/35/313

[40] Berry Groisman og Benni Reznik. "Målinger af semilokale og ikke-maksimalt sammenfiltrede tilstande". Phys. Rev. A 66, 022110 (2002).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.66.022110

[41] L Vaidman. "Øjeblikkelig måling af ikke-lokale variabler". Phys. Rev. Lett. 90, 010402 (2003).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.90.010402

[42] SR Clark, AJ Connor, D Jaksch og S Popescu. "Forviklingsforbrug af øjeblikkelige ikke-lokale kvantemålinger". Ny J. Phys. 12, 083034 (2010).
https://doi.org/10.1088/1367-2630/12/8/083034

[43] Alvin Gonzales og Eric Chitambar. "Grænser for øjeblikkelig ikke-lokal kvanteberegning". IEEE Trans. Inf. Theory 66, 2951-2963 (2020).
https:///doi.org/10.1109/TIT.2019.2950190

[44] Ralph Silva, Yelena Guryanova, Nicolas Brunner, Noah Linden, Anthony J. Short og Sandu Popescu. "Før- og eftervalgte kvantetilstande: Tæthedsmatricer, tomografi og kraus-operatorer". Phys. Rev. A 89, 012121 (2014).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.89.012121

[45] Michal Sedlak, Alessandro Bisio og Mario Ziman. "Optimal probabilistisk lagring og genfinding af enhedskanaler". Phys. Rev. Lett. 122 (2019).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.122.170502

[46] Lev Vaidman. "Bagud udviklende kvantetilstande". J. Phys. A: Matematik. Theor. 40, 3275-3284 (2007).
https://doi.org/10.1088/1751-8113/40/12/S23

[47] Charles H. Bennett og Stephen J. Wiesner. "Kommunikation via en- og to-partikel-operatører på einstein-podolsky-rosen-tilstande". Phys. Rev. Lett. 69, 2881-2884 (1992).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.69.2881

Citeret af

Dette papir er udgivet i Quantum under Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0) licens. Ophavsretten forbliver hos de originale copyright-indehavere, såsom forfatterne eller deres institutioner.

SEO Powered Content & PR Distribution. Bliv forstærket i dag.
PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Styrk dig selv. Adgang her.
PlatoAiStream. Web3 intelligens. Viden forstærket. Adgang her.
PlatoESG. Kulstof, CleanTech, Energi, Miljø, Solenergi, Affaldshåndtering. Adgang her.
PlatoHealth. Bioteknologiske og kliniske forsøgs intelligens. Adgang her.
Kilde: https://quantum-journal.org/papers/q-2024-03-14-1280/

Tidsstempel: Marts 14, 2024

Tidsstempel: Mar 21, 2024

Teleportering af post-udvalgte kvantestater

Genudgivet af Platon

Abstrakt

Populært resumé

► BibTeX-data

► Referencer

Citeret af

Mere fra Quantum Journal

Komplet udvidelse: den ikke-signalerende analog af kvanteoprensning

Skjult variabel model til kvanteberegning med magiske tilstande på qudits af enhver dimension

Variationel kvantesimulering af valensbindingsfaste stoffer

Parallel kvantealgoritme til Hamilton-simulering

Bestemmelse af evnen til universel kvanteberegning: Test af kontrollerbarhed via dimensionel udtryksevne

Kvantekontakten er unikt defineret af dens virkning på enhedsoperationer

Stabilisatorkoder med eksotiske lokale dimensioner

Operationel fortolkning af vakuum- og procesmatricerne for identiske partikler

Hamiltonsk variationsansatz uden golde plateauer

Om os

Vertikal søgning & Ai

perron

Stay Connected

Konto