Teleportation nachgewählter Quantenzustände

Teleportation nachgewählter Quantenzustände

Zeitstempel: 14. März 2024, 6:02 Uhr

Daniel Collin

HH Wills Physics Laboratory, Universität Bristol, Tyndall Avenue, Bristol BS8 1TL

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Abstrakt

Die Teleportation ermöglicht es Alice, einen vorgefertigten Quantenzustand an Bob zu senden, indem sie nur vorab geteilte Verschränkung und klassische Kommunikation verwendet. Hier zeigen wir, dass es möglich ist, einen Zustand zu teleportieren, der auch $it{post}$-selektiert ist. Die nachträgliche Auswahl eines Zustands $Phi$ bedeutet, dass Alice, nachdem sie ihr Experiment beendet hat, eine Messung durchführt und nur Versuchsläufe durchführt, bei denen das Messergebnis $Phi$ ist. Wir demonstrieren auch vor- und nachgewählte $it{port}$-basierte Teleportation. Schließlich verwenden wir diese Protokolle, um eine sofortige nicht-lokale Quantenberechnung an vor- und nachgewählten Systemen durchzuführen und die Verschränkung erheblich zu reduzieren, die erforderlich ist, um eine beliebige nicht-lokale Variable räumlich getrennter vor- und nachgewählter Systeme sofort zu messen.

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Ausgewähltes Bild: Teleportation eines Post-Selected-Zustands von Alice nach Bob.

Populäre Zusammenfassung

Wie können wir einen Quantenzustand von einem Ort zum anderen schicken? Dies ist schwierig, da Quantenzustände zur Dekohärenz neigen und das Unschärfeprinzip uns daran hindert, einen Quantenzustand in klassische Bits umzuwandeln, die über unsere normalen Telefonleitungen gesendet werden. $textbf{Teleportation}$ ist die Lösung. Es verwendet vorab geteilte Verschränkung zusammen mit klassischen Bits, um den Quantenzustand zu senden, und vermeidet so Dekohärenz und das Unschärfeprinzip. Hier untersuchen wir das Teleportieren eines $textbf{post-selected}$-Zustands von einem Ort zum anderen. Nachauswahl bedeutet, dass wir davon ausgehen, dass sich ein System am Ende des Experiments in einem bestimmten Zustand befindet. Der nachgewählte Zustand kann zu früheren Zeitpunkten berechnet werden, indem er $textbf{zeitlich rückwärts}$ rückgerechnet wird. Ist es möglich, einen Zustand zu teleportieren, der in der Zeit rückwärts geht, wenn wir uns selbst in der Zeit vorwärts bewegen? Wir zeigen, wie es gemacht werden kann, und zeigen als Erweiterung, wie man sofortige gemeinsame Messungen und Berechnungen an nachträglich ausgewählten mehrteiligen Systemen durchführt.

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