Järelvalitud kvantolekute teleportatsioon

Taasavaldanud Platon

järgijaid: 0

HH Willsi füüsikalabor, Bristoli ülikool, Tyndall Avenue, Bristol BS8 1TL

Kas see artikkel on huvitav või soovite arutada? Scite või jätke SciRate'i kommentaar.

Abstraktne

Teleportatsioon võimaldab Alice'il saata Bobile eelnevalt ettevalmistatud kvantoleku, kasutades ainult eeljagatud takerdumist ja klassikalist suhtlust. Siin näitame, et on võimalik teleportida olekut, mis on ka $it{post}$-valitud. Oleku $Phi$ järelvalimine tähendab, et pärast katse lõpetamist teostab Alice mõõtmise ja jätkab ainult katseid, mille mõõtmise tulemus on $Phi$. Samuti demonstreerime eel- ja järelvalitud $it{port}$-põhist teleportatsiooni. Lõpuks kasutame neid protokolle, et teostada eel- ja järelvalitud süsteemides hetkeline mittelokaalne kvantarvutus ning vähendada oluliselt ruumiliselt eraldatud eel- ja järelvalitud süsteemide suvalise mittekohaliku muutuja hetkeliseks mõõtmiseks vajalikku takerdumist.

Järelvalitud kvantolekute teleporteerimine PlatoBlockchain andmeintellektiga. Vertikaalne otsing. Ai.

Esiletõstetud pilt: valitud osariigi teleportatsioon Alice'ilt Bobile.

Populaarne kokkuvõte

Kuidas saame kvantolekut ühest kohast teise saata? See on keeruline, kuna kvantolekud kipuvad dekohereeruma ja määramatuse põhimõte ei lase meil kvantolekut teisendada klassikalisteks bittideks, mis saadetakse meie tavalisi telefoniliine mööda. $textbf{Teleportation}$ on lahendus. See kasutab kvantseisundi saatmiseks eeljagatud põimumist koos klassikaliste bittidega, vältides täpselt dekoherentsi ja määramatuse põhimõtet. Siin uurime $textbf{post-selected}$ oleku teleportimist ühest kohast teise. Järelvalimine tähendab, et me eeldame, et süsteem on katse lõpus kindlas olekus. Järelvalitud olekut saab arvutada varasematel aegadel, muutes selle $textbf{ajas tagasi}$. Kas ajas tagasiulatuvat olekut on võimalik teleportida, kui me ise liigume ajas edasi? Näitame, kuidas seda saab teha, ja laiendusena näitame, kuidas teostada hetkelisi liitmõõtmisi ja arvutusi järelvalitud mitmeosalistes süsteemides.

► BibTeX-i andmed

@artikkel{Collins2024postituse teleporteerimine, doi = {10.22331/q-2024-03-14-1280}, url = {https://doi.org/10.22331/q-2024-03-14-1280}, title = {{P}ost-{S}valitud {Q}uantum {S}tates} teleportatsioon, autor = {Collins, Daniel}, ajakiri = {{Kvant}}, issn = {2521-327X}, väljaandja = {{Verein zur F{“{o}}rderung des Open Access Publizierens in den Quantenwissenschaften}}, helitugevus = {8}, lehekülge = {1280}, kuu = märts, aasta = {2024} }

► Viited

[1] CH Bennett, G Brassard, C Crepeau, R Jozsa, A Peres ja WK Wootters. "Tundmatu kvantoleku teleportimine kahe klassikalise ja Einstein-Podolsky-Roseni kanali kaudu". 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 ja S Popescu. "Eksperimentaalne teostus tundmatu puhta kvantoleku teleportimiseks kahe klassikalise ja Einstein-Podolsky-Roseni kanali kaudu". 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 ja A. Zeilinger. "Eksperimentaalne kvantteleportatsioon". Nature 390, 575–579 (1997).
https:///doi.org/10.1038/37539

[4] S. Pirandola, J. Eisert, C. Weedbrook, A. Furusawa ja SL Braunstein. "Kvantteleportatsiooni edusammud". Nature Photonics 9, 641–652 (2015).
https:///doi.org/10.1038/nphoton.2015.154

[5] Yakir Aharonov, Peter G. Bergmann ja Joel L. Lebowitz. "Ajasümmeetria mõõtmise kvantprotsessis". Phys. 134, B1410–B1416 (1964).
https:///doi.org/10.1103/PhysRev.134.B1410

[6] Yakir Aharonov, Sandu Popescu, Jeff Tollaksen ja Lev Vaidman. "Mitmekordsed olekud ja mitmekordsed mõõtmised kvantmehaanikas". Phys. Rev. A 79, 052110 (2009).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.79.052110

[7] N Brunner, A Acin, D Collins, N Gisin ja V Scarani. "Optilised telekommunikatsioonivõrgud kui nõrgad kvantmõõtmised koos järelvalikuga". Phys. Rev. Lett. 91 (2003).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.91.180402

[8] CK Hong ja L Mandel. "Lokaliseeritud ühe footoni oleku eksperimentaalne realiseerimine". Phys. Rev. Lett. 56, 58-60 (1986).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.56.58

[9] Y Aharanov, DZ Albert ja L Vaidman. "Kuidas spin-1/2 osakese spinni komponendi mõõtmise tulemus võib osutuda 100-ks." Phys. Rev. Lett. 60, 1351–1354 (1988).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.60.1351

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

[11] Onur Hosten ja Paul Kwiat. "Valguse spinhalli efekti vaatlemine nõrkade mõõtmiste abil". Science 319, 787–790 (2008).
https:///doi.org/10.1126/science.1152697

[12] P. Ben Dixon, David J. Starling, Andrew N. Jordan ja John C. Howell. "Ultrasensitiivne kiire läbipainde mõõtmine interferomeetrilise nõrga väärtuse võimenduse abil". Phys. Rev. Lett. 102 (2009).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.102.173601

[13] Ralph Silva, Jelena Guryanova, Anthony J. Short, Paul Skrzypczyk, Nicolas Brunner ja Sandu Popescu. "Protsesside ühendamine määramatu põhjusliku järjekorra ja mitmeajaliste kvantolekutega". Uus J. Phys. 19 (2017).
https:///doi.org/10.1088/1367-2630/aa84fe

[14] Yakir Aharonov, Fabrizio Colombo, Sandu Popescu, Irene Sabadini, Daniele C. Struppa ja Jeff Tollaksen. "Tuviaugu põhimõtte ja kvantkorrelatsioonide olemuse kvantrikkumine". PNAS 113, 532–535 (2016).
https:///doi.org/10.1073/pnas.1522411112

[15] Yakir Aharonov, Sandu Popescu, Daniel Rohrlich ja Paul Skrzypczyk. "Kvant Cheshire'i kassid". Uus J. Phys. 15 (2013).
https://doi.org/10.1088/1367-2630/15/11/113015

[16] Lev Vaidman ja Izhar Nevo. "Mittelokaalsed mõõtmised ajasümmeetrilises kvantmehaanikas". Int. J. Mod. Phys. B 20 (2005).
https:///doi.org/10.1142/S0217979206034108

[17] Seth Lloyd, Lorenzo Maccone, Raul Garcia-Patron, Vittorio Giovannetti ja Yutaka Shikano. "Ajas rändamise kvantmehaanika järelvalitud teleportatsiooni kaudu". Phys. Rev. D 84 (2011).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevD.84.025007

[18] Satoshi Ishizaka ja Tohya Hiroshima. "Asümptootilise teleportatsiooni skeem kui universaalne programmeeritav kvantprotsessor". Phys. Rev. Lett. 101, 240501 (2008).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.101.240501

[19] Satoshi Ishizaka ja Tohya Hiroshima. "Kvantteleportatsiooni skeem, valides ühe mitmest väljundpordist". Phys. Rev. A 79, 042306 (2009).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.79.042306

[20] Salman Beigi ja Robert Koenig. "Lihtsustatud hetkeline mittelokaalne kvantarvutus asukohapõhise krüptograafia rakendustega". Uus 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 ja Sergii Strelchuk. "Kvantkommunikatsiooni keerukuse eelis tähendab kellukese ebavõrdsuse rikkumist." Proc. Natl. Acad. Sci. 113 (2015).
https:///doi.org/10.1073/pnas.1507647113

[22] Stefano Pirandola, Riccardo Laurenza ja Cosmo Lupo. "Kvantkanalite diskrimineerimise põhipiirangud". npj Quantum Information 5 (2018).
https:///doi.org/10.1038/s41534-019-0162-y

[23] Zhi-Wei Wang ja Samuel L. Braunstein. "Sadamapõhise teleportatsiooni kõrgema mõõtmega jõudlus". Sci. Vabariik 6 (2016).
https:///doi.org/10.1038/srep33004

[24] Michal Studzinski, Sergii Strelchuk, Marek Mozrzymas ja Michal Horodecki. "Sadamapõhine teleportatsioon suvalises mõõtmes". Sci. Vabariik 7 (2017).
https://doi.org/10.1038/s41598-017-10051-4

[25] Marek Mozrzymas, Michal Studzinski, Sergii Strelchuk ja Michal Horodecki. "Optimaalne pordipõhine teleportatsioon". Uus J. Phys. 20 (2018).
https://doi.org/10.1088/1367-2630/aab8e7

[26] Marek Mozrzymas, Michal Studzinski ja Michal Horodecki. "Osaliselt transponeeritud permutatsioonioperaatorite algebra lihtsustatud formalism koos rakendustega". J. Phys. V: Matemaatika. Theor. 51 (2018).
https:///doi.org/10.1088/1751-8121/aaad15

[27] Matthias Christandl, Felix Leditzky, Christian Majenz, Graeme Smith, Florian Speelman ja Michael Walter. "Pordipõhise teleportatsiooni asümptootiline jõudlus". Commun. matemaatika. Phys. 381, 379–451 (2021).
https://doi.org/10.1007/s00220-020-03884-0

[28] Piotr Kopszak, Marek Mozrzymas, Michal Studzinski ja Michal Horodecki. "Multipordipõhine teleportatsioon – suure hulga kvantteabe edastamine". Quantum 5 (2021).
https://doi.org/10.22331/q-2021-11-11-576

[29] Michal Studzinski, Marek Mozrzymas, Piotr Kopszak ja Michal Horodecki. "Tõhusad mitme pordipõhised teleportatsiooniskeemid". IEEE Trans. Info Teooria 68, 7892–7912 (2022).
https:///doi.org/10.1109/TIT.2022.3187852

[30] Marek Mozrzymas, Michał Studziński ja Piotr Kopszak. "Optimaalsed mitme pordipõhised teleportatsiooniskeemid". Quantum 5, 477 (2021).
https://doi.org/10.22331/q-2021-06-17-477

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

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

[33] Yakir Aharonov ja David Z. Albert. "Seisundid ja vaadeldavad olekud relativistlikes kvantväljateooriates". Phys. Rev. D 21, 3316–3324 (1980).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevD.21.3316

[34] Yakir Aharonov ja David Z. Albert. "Kas me saame relativistliku kvantmehaanika mõõtmisprotsessist aru saada?". Phys. Rev. D 24, 359–370 (1981).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevD.24.359

[35] Yakir Aharonov ja David Z. Albert. "Kas tavaline aja evolutsiooni mõiste on kvantmehaaniliste süsteemide jaoks piisav? mina”. Phys. Rev. D 29, 223–227 (1984).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevD.29.223

[36] Yakir Aharonov ja David Z. Albert. "Kas tavaline aja evolutsiooni mõiste on kvantmehaaniliste süsteemide jaoks piisav? ii. relativistlikud kaalutlused”. Phys. Rev. D 29, 228–234 (1984).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevD.29.228

[37] Yakir Aharonov, David Z. Albert ja Lev Vaidman. "Mõõtmisprotsess relativistlikus kvantteoorias". Phys. Rev. D 34, 1805–1813 (1986).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevD.34.1805

[38] Sandu Popescu ja Lev Vaidman. "Mittelokaalsete kvantmõõtmiste põhjuslikud piirangud". Phys. Rev. A 49, 4331–4338 (1994).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.49.4331

[39] Berry Groisman ja Lev Vaidman. "Mittelokaalsed muutujad korrutisoleku omaseisunditega". J. Phys. V: Matemaatika. Gen. 34, 6881 (2001).
https://doi.org/10.1088/0305-4470/34/35/313

[40] Berry Groisman ja Benni Reznik. "Poollokaalsete ja mittemaksimaalselt põimunud olekute mõõtmised". Phys. Rev. A 66, 022110 (2002).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.66.022110

[41] L Vaidman. "Mittelokaalsete muutujate hetkeline mõõtmine". Phys. Rev. Lett. 90, 010402 (2003).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.90.010402

[42] SR Clark, AJ Connor, D Jaksch ja S Popescu. "Hetkiliste mittelokaalsete kvantmõõtmiste takerdumistarbimine". Uus J. Phys. 12, 083034 (2010).
https://doi.org/10.1088/1367-2630/12/8/083034

[43] Alvin Gonzales ja Eric Chitambar. "Piirid hetkelisel mittelokaalsel kvantarvutamisel". IEEE Trans. Info Teooria 66, 2951–2963 (2020).
https:///doi.org/10.1109/TIT.2019.2950190

[44] Ralph Silva, Jelena Guryanova, Nicolas Brunner, Noah Linden, Anthony J. Short ja Sandu Popescu. "Eel- ja järelvalitud kvantolekud: tihedusmaatriksid, tomograafia ja krausi operaatorid". Phys. Rev. A 89, 012121 (2014).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevA.89.012121

[45] Michal Sedlak, Alessandro Bisio ja Mario Ziman. "Optimaalne tõenäosuslik salvestamine ja ühtsete kanalite otsimine". Phys. Rev. Lett. 122 (2019).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.122.170502

[46] Lev Vaidman. "Tagurpidi arenevad kvantolekud". J. Phys. V: Matemaatika. Theor. 40, 3275–3284 (2007).
https://doi.org/10.1088/1751-8113/40/12/S23

[47] Charles H. Bennett ja Stephen J. Wiesner. "Suhtlus ühe- ja kaheosakeste operaatorite kaudu einsteini-podolski-roosi olekutes". Phys. Rev. Lett. 69, 2881–2884 (1992).
https:///doi.org/10.1103/PhysRevLett.69.2881

Viidatud

See raamat on avaldatud Quantum all Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0) litsents. Autoriõigus jääb algsetele autoriõiguste valdajatele, näiteks autoritele või nende institutsioonidele.

SEO-põhise sisu ja PR-levi. Võimenduge juba täna.
PlatoData.Network Vertikaalne generatiivne Ai. Jõustage ennast. Juurdepääs siia.
PlatoAiStream. Web3 luure. Täiustatud teadmised. Juurdepääs siia.
PlatoESG. Süsinik, CleanTech, Energia, Keskkond päikeseenergia, Jäätmekäitluse. Juurdepääs siia.
PlatoTervis. Biotehnoloogia ja kliiniliste uuringute luureandmed. Juurdepääs siia.
Allikas: https://quantum-journal.org/papers/q-2024-03-14-1280/

Ajatempel: Märtsil 14, 2024

Ajatempel: Mar 21, 2024

Järelvalitud kvantolekute teleportatsioon

Taasavaldanud Platon

Abstraktne

Populaarne kokkuvõte

► BibTeX-i andmed

► Viited

Viidatud

Veel alates Quantum Journal

Täielik laiendus: kvantpuhastuse signaalivaba analoog

Varjatud muutuja mudel kvantarvutamiseks maagiliste olekutega mis tahes mõõtmetega quaditidel

Valentssideme tahkete ainete variatiivne kvantsimulatsioon

Hamiltoni simulatsiooni paralleelkvant-algoritm

Universaalse kvantarvutuse võime määramine: juhitavuse testimine mõõtmete ekspressiivsuse kaudu

Kvantlüliti on üheselt määratletud selle toimega ühtsetele operatsioonidele

Eksootiliste kohalike mõõtmetega stabilisaatorikoodid

Vaakum- ja protsessimaatriksite operatiivne tõlgendamine identsete osakeste jaoks

Hamiltoni variatsiooniline ansatz ilma viljatute platoodeta

Meist

Vertikaalne otsing ja Ai

Platvorm

Püsi ühenduses

konto