पोस्ट-चयनित क्वांटम राज्यों का टेलीपोर्टेशन

पोस्ट-चयनित क्वांटम राज्यों का टेलीपोर्टेशन

डैनियल कोलिन्स

एचएच विल्स भौतिकी प्रयोगशाला, ब्रिस्टल विश्वविद्यालय, टाइन्डल एवेन्यू, ब्रिस्टल बीएस8 1टीएल

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सार

टेलीपोर्टेशन ऐलिस को केवल पूर्व-साझा उलझाव और शास्त्रीय संचार का उपयोग करके बॉब को पूर्व-तैयार क्वांटम स्थिति भेजने की अनुमति देता है। यहां हम दिखाते हैं कि किसी ऐसे राज्य को टेलीपोर्ट करना संभव है जो $it{post}$-चयनित भी है। किसी स्थिति के चयन के बाद $Phi$ का अर्थ है कि ऐलिस अपना प्रयोग समाप्त करने के बाद एक माप करती है और केवल उस प्रयोग को रखती है जहां माप का परिणाम $Phi$ होता है। हम पूर्व और पश्च-चयनित $it{port}$-आधारित टेलीपोर्टेशन भी प्रदर्शित करते हैं। अंत में हम इन प्रोटोकॉल का उपयोग पूर्व और बाद-चयनित सिस्टम पर तात्कालिक गैर-स्थानीय क्वांटम गणना करने के लिए करते हैं, और स्थानिक रूप से अलग किए गए पूर्व और बाद-चयनित सिस्टम के एक मनमाने ढंग से गैर-स्थानीय चर को तुरंत मापने के लिए आवश्यक उलझन को कम करते हैं।

हम क्वांटम स्थिति को एक स्थान से दूसरे स्थान पर कैसे भेज सकते हैं? यह मुश्किल है क्योंकि क्वांटम अवस्थाएँ विघटित हो जाती हैं, और अनिश्चितता सिद्धांत हमें क्वांटम अवस्था को हमारी नियमित फ़ोन लाइनों पर भेजे जाने वाले शास्त्रीय बिट्स में परिवर्तित करने से रोकता है। $textbf{Teleportation}$ समाधान है। यह क्वांटम स्थिति भेजने के लिए शास्त्रीय बिट्स के साथ-साथ पूर्व-साझा उलझाव का उपयोग करता है, स्पष्ट रूप से विसंगति और अनिश्चितता सिद्धांत से बचता है। यहां हम $textbf{post-selected}$ स्थिति को एक स्थान से दूसरे स्थान पर टेलीपोर्ट करने की जांच करते हैं। चयन के बाद का मतलब है कि हम प्रयोग के अंत में सिस्टम के एक विशेष स्थिति में होने की शर्त लगाते हैं। पोस्ट-चयनित स्थिति की गणना पहले के समय में $textbf{समय में पीछे की ओर}$ करके की जा सकती है। क्या ऐसे राज्य को टेलीपोर्ट करना संभव है जो समय में पीछे की ओर चला जाता है, जबकि हम स्वयं समय में आगे बढ़ते हैं? हम दिखाते हैं कि यह कैसे किया जा सकता है, और एक विस्तार के रूप में दिखाते हैं कि पोस्ट-चयनित मल्टीपार्टाइट सिस्टम पर तात्कालिक संयुक्त माप और गणना कैसे करें।

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► संदर्भ

[1] सीएच बेनेट, जी ब्रासार्ड, सी क्रेप्यू, आर जोज़सा, ए पेरेस, और डब्ल्यूके वूटर्स। "दोहरे शास्त्रीय और आइंस्टीन-पोडॉल्स्की-रोसेन चैनलों के माध्यम से एक अज्ञात क्वांटम स्थिति को टेलीपोर्ट करना"। भौतिक. रेव्ह. लेट. 70, 1895-1899 (1993)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.70.1895

[2] डी बोस्ची, एस ब्रांका, एफ डी मार्टिनी, एल हार्डी, और एस पोपेस्कु। "दोहरे शास्त्रीय और आइंस्टीन-पोडॉल्स्की-रोसेन चैनलों के माध्यम से एक अज्ञात शुद्ध क्वांटम स्थिति को टेलीपोर्ट करने का प्रायोगिक कार्यान्वयन"। भौतिक. रेव्ह. लेट. 80, 1121-1125 (1998)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.80.1121

[3] डी. बौवमेस्टर, जेएम पैन, के. मैटल, एम. ईबल, एच. वेन-फर्टर, और ए. ज़िलिंगर। "प्रायोगिक क्वांटम टेलीपोर्टेशन"। नेचर 390, 575-579 (1997)।
https: / / doi.org/ 10.1038 / १.१३,९४,२०८

[4] एस. पिरंडोला, जे. ईसर्ट, सी. वीडब्रुक, ए. फुरुसावा, और एसएल ब्राउनस्टीन। "क्वांटम टेलीपोर्टेशन में प्रगति"। नेचर फोटोनिक्स 9, 641-652 (2015)।
https: / / doi.org/ 10.1038 / nphoton.2015.154

[5] याकिर अहरोनोव, पीटर जी. बर्गमैन, और जोएल एल. लेबोविट्ज़। "माप की क्वांटम प्रक्रिया में समय समरूपता"। भौतिक. रेव. 134, बी1410-बी1416 (1964)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRev.134.B1410

[6] याकिर अहरोनोव, संदू पोपेस्कु, जेफ़ टोलकसेन, और लेव वैदमैन। "क्वांटम यांत्रिकी में एकाधिक-समय की स्थिति और कई-समय माप"। भौतिक. रेव. ए 79, 052110 (2009)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.79.052110

[7] एन ब्रूनर, ए एसिन, डी कोलिन्स, एन गिसिन, और वी स्करानी। "पोस्टसेलेक्शन के साथ कमजोर क्वांटम माप के रूप में ऑप्टिकल टेलीकॉम नेटवर्क"। भौतिक. रेव्ह. लेट. 91 (2003)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.91.180402

[8] सीके होंग और एल मंडेल। "स्थानीयकृत एक-फोटॉन स्थिति का प्रायोगिक कार्यान्वयन"। भौतिक. रेव्ह. लेट. 56, 58-60 (1986)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.56.58

[9] वाई अहरानोव, डीजेड अल्बर्ट, और एल वैदमैन। "स्पिन-1/2 कण के स्पिन के एक घटक के माप का परिणाम 100 कैसे हो सकता है"। भौतिक. रेव्ह. लेट. 60, 1351-1354 (1988)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.60.1351

[10] एल वैदमैन। "कमजोर मूल्य विवाद"। फिलोस. ट्रांस. आर. सोसायटी, ए 375 (2017)।
https: / / doi.org/ 10.1098 / rsta.2016.0395

[11] ओनूर होस्टेन और पॉल क्वियाट। "कमजोर माप के माध्यम से प्रकाश के स्पिन हॉल प्रभाव का अवलोकन"। विज्ञान 319, 787-790 (2008)।
https: / / doi.org/ 10.1126 / science.1152697

[12] पी. बेन डिक्सन, डेविड जे. स्टार्लिंग, एंड्रयू एन. जॉर्डन, और जॉन सी. हॉवेल। "इंटरफेरोमेट्रिक कमजोर मूल्य प्रवर्धन के माध्यम से अल्ट्रासेंसिटिव बीम विक्षेपण माप"। भौतिक. रेव्ह. लेट. 102 (2009)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.102.173601

[13] राल्फ सिल्वा, येलेना गुर्यानोवा, एंथोनी जे. शॉर्ट, पॉल स्कर्जिप्ज़िक, निकोलस ब्रूनर, और सैंडू पोपेस्कु। "प्रक्रियाओं को अनिश्चित कारण क्रम और बहु-समय क्वांटम अवस्थाओं से जोड़ना"। नई जे. भौतिक. 19 (2017)।
https: / / doi.org/ 10.1088 / 1367-2630 / aa84fe

[14] याकिर अहरोनोव, फैब्रीज़ियो कोलंबो, संदू पोपेस्कु, आइरीन सबादिनी, डेनियल सी. स्ट्रुप्पा, और जेफ टोलकसेन। "कबूतर सिद्धांत का क्वांटम उल्लंघन और क्वांटम सहसंबंध की प्रकृति"। पीएनएएस 113, 532-535 (2016)।
https: / / doi.org/ 10.1073 / pnas.1522411112

[15] याकिर अहरोनोव, संदू पोपेस्कु, डैनियल रोरलिच, और पॉल स्कर्जिप्ज़िक। "क्वांटम चेशायर बिल्लियाँ"। नई जे. भौतिक. 15 (2013)।
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1367-2630/​15/​11/​113015

[16] लेव वैदमैन और इज़हार नेवो। "समय-सममित क्वांटम यांत्रिकी में गैर-स्थानीय माप"। इंट. जे. मॉड. भौतिक. बी 20 (2005)।
https: / / doi.org/ 10.1142 / S0217979206034108

[17] सेठ लॉयड, लोरेंजो मैककोन, राउल गार्सिया-पैट्रन, विटोरियो जियोवनेटी, और युताका शिकानो। "समय की क्वांटम यांत्रिकी पोस्ट-चयनित टेलीपोर्टेशन के माध्यम से यात्रा करती है"। भौतिक. रेव. डी 84 (2011)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevD.84.025007

[18] सातोशी इशिज़का और तोह्या हिरोशिमा। "एक सार्वभौमिक प्रोग्राम योग्य क्वांटम प्रोसेसर के रूप में एसिम्प्टोटिक टेलीपोर्टेशन योजना"। भौतिक. रेव्ह. लेट. 101, 240501 (2008)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.101.240501

[19] सातोशी इशिज़का और तोह्या हिरोशिमा। "एकाधिक आउटपुट पोर्ट में से एक का चयन करके क्वांटम टेलीपोर्टेशन योजना"। भौतिक. रेव. ए 79, 042306 (2009)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.79.042306

[20] सलमान बेगी और रॉबर्ट कोएनिग। "स्थिति-आधारित क्रिप्टोग्राफी के अनुप्रयोगों के साथ सरलीकृत तात्कालिक गैर-स्थानीय क्वांटम गणना"। नई जे. भौतिक. 13 (2011)।
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1367-2630/​13/​9/​093036

[21] हैरी बुहरमैन, लुकाज़ चेकाज, आंद्रेज ग्रुडका, मिशल होरोडेकी, पावेल होरोडेकी, मार्सिन मार्कीविक्ज़, फ्लोरियन स्पीलमैन और सेर्गी स्ट्रेलचुक। "क्वांटम संचार जटिलता लाभ का तात्पर्य घंटी असमानता का उल्लंघन है"। प्रोक. नेटल. अकाद. विज्ञान. 113 (2015)।
https: / / doi.org/ 10.1073 / pnas.1507647113

[22] स्टेफ़ानो पिरांडोला, रिकार्डो लॉरेन्ज़ा, और कॉस्मो लूपो। "क्वांटम चैनल भेदभाव की मौलिक सीमाएँ"। एनपीजे क्वांटम सूचना 5 (2018)।
https: / / doi.org/ 10.1038 / s41534-019-0162-y

[23] ज़ी-वेई वांग और सैमुअल एल. ब्राउनस्टीन। "पोर्ट-आधारित टेलीपोर्टेशन का उच्च-आयामी प्रदर्शन"। विज्ञान. प्रतिनिधि 6 (2016)।
https: / / doi.org/ 10.1038 / srep33004

[24] मिशाल स्टडज़िंस्की, सेर्गी स्ट्रेलचुक, मारेक मोज्रज़िमास, और मिशाल होरोडेकी। "मनमाने आयाम में पोर्ट-आधारित टेलीपोर्टेशन"। विज्ञान. प्रतिनिधि 7 (2017)।
https:/​/​doi.org/​10.1038/​s41598-017-10051-4

[25] मारेक मोज्रज़िमास, मिशाल स्टडज़िंस्की, सेर्गी स्ट्रेलचुक, और मिशाल होरोडेकी। "इष्टतम पोर्ट-आधारित टेलीपोर्टेशन"। नई जे. भौतिक. 20 (2018)।
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1367-2630/​aab8e7

[26] मारेक मोज्रज़िमास, मिशाल स्टडज़िंस्की, और मिशाल होरोडेकी। "अनुप्रयोगों के साथ आंशिक रूप से ट्रांसपोज़्ड क्रमपरिवर्तन ऑपरेटरों के बीजगणित की एक सरलीकृत औपचारिकता"। जे. भौतिक. ए: गणित. या। 51 (2018)।
https://​doi.org/​10.1088/​1751-8121/​aaad15

[27] मैथियास क्रिस्टैंडल, फेलिक्स लेडिट्ज़की, क्रिश्चियन माजेन्ज़, ग्रीम स्मिथ, फ्लोरियन स्पीलमैन और माइकल वाल्टर। "पोर्ट-आधारित टेलीपोर्टेशन का स्पर्शोन्मुख प्रदर्शन"। कम्यून. गणित। भौतिक. 381, 379-451 (2021)।
https:/​/​doi.org/​10.1007/​s00220-020-03884-0

[28] पियोत्र कोपसज़क, मारेक मोज्रज़िमास, मिशाल स्टडज़िंस्की, और मिशाल होरोडेकी। "मल्टीपोर्ट आधारित टेलीपोर्टेशन - बड़ी मात्रा में क्वांटम सूचना का प्रसारण"। क्वांटम 5 (2021)।
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2021-11-11-576

[29] मिशाल स्टुडज़िंस्की, मारेक मोज्रज़िमास, पियोट्र कोपसज़क, और मिशाल होरोडेकी। "कुशल मल्टी पोर्ट-आधारित टेलीपोर्टेशन योजनाएं"। आईईईई ट्रांस. इंफ. सिद्धांत 68, 7892-7912 (2022)।
https: / / doi.org/ 10.1109 / TIT.2022.3187852

[30] मारेक मोज्रज़िमास, माइकल स्टुडज़िन्स्की, और पियोत्र कोप्सज़क। "इष्टतम मल्टी-पोर्ट-आधारित टेलीपोर्टेशन योजनाएं"। क्वांटम 5, 477 (2021)।
https:/​/​doi.org/​10.22331/​q-2021-06-17-477

[31] एल लैंडौ और आर पीयरल्स। "सापेक्षता की मात्रा बढ़ाने के लिए सर्वोत्तम मूल्य की खोज करना"। ज़िट्सक्रिफ्ट फर फिजिक 69, 56-69 (1931)।
https: / / doi.org/ 10.1007 / BF01391513

[32] नील्स हेनरिक डेविड बोह्र और एल. रोसेनफेल्ड। "ज़्यूर फ़्रेगे डेर मेसबार्किट डेर इलेक्ट्रोमैग्नेटिसचेन फेल्डग्रॉसेन"। डेट केजीएल. डांस्के विडेन्स्काबर्नेस सेल्सकैब मैथेमेटिस्क-फिसिस्के मेडेलेलसर 12, 1-65 (1933)।

[33] याकिर अहरोनोव और डेविड जेड अल्बर्ट। "सापेक्षतावादी क्वांटम क्षेत्र सिद्धांतों में स्थितियाँ और वेधशालाएँ"। भौतिक. रेव. डी 21, 3316-3324 (1980)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevD.21.3316

[34] याकिर अहरोनोव और डेविड जेड अल्बर्ट। "क्या हम सापेक्षतावादी क्वांटम यांत्रिकी में माप प्रक्रिया से कोई मतलब निकाल सकते हैं?" भौतिक. रेव. डी 24, 359-370 (1981)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevD.24.359

[35] याकिर अहरोनोव और डेविड जेड अल्बर्ट। “क्या समय विकास की सामान्य धारणा क्वांटम-मैकेनिकल प्रणालियों के लिए पर्याप्त है? मैं"। भौतिक. रेव. डी 29, 223-227 (1984)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevD.29.223

[36] याकिर अहरोनोव और डेविड जेड अल्बर्ट। “क्या समय विकास की सामान्य धारणा क्वांटम-मैकेनिकल प्रणालियों के लिए पर्याप्त है? द्वितीय. सापेक्षवादी विचार” भौतिक. रेव. डी 29, 228-234 (1984)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevD.29.228

[37] याकिर अहरोनोव, डेविड ज़ेड अल्बर्ट, और लेव वैदमैन। "सापेक्षतावादी क्वांटम सिद्धांत में मापन प्रक्रिया"। भौतिक. रेव. डी 34, 1805-1813 (1986)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevD.34.1805

[38] संदू पोपेस्कु और लेव वैदमैन। "गैर-स्थानीय क्वांटम माप पर कारण संबंधी बाधाएँ"। भौतिक. रेव. ए 49, 4331-4338 (1994)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.49.4331

[39] बेरी ग्रोइसमैन और लेव वैडमैन। "उत्पाद-राज्य ईजेनस्टेट्स के साथ गैर-स्थानीय चर"। जे. भौतिक. ए: गणित. जनरल 34, 6881 (2001)।
https:/​/​doi.org/​10.1088/​0305-4470/​34/​35/​313

[40] बेरी ग्रोइसमैन और बेनी रेज़निक। "सेमीलोकल और नॉनमैक्सिमली उलझी हुई अवस्थाओं का माप"। भौतिक. रेव. ए 66, 022110 (2002)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.66.022110

[41] एल वैदमैन. "गैर-स्थानीय चर का तात्कालिक माप"। भौतिक. रेव्ह. लेट. 90, 010402 (2003)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.90.010402

[42] एसआर क्लार्क, एजे कॉनर, डी जॅकश, और एस पोपेस्कु। "तात्कालिक गैर-स्थानीय क्वांटम माप की उलझाव खपत"। नई जे. भौतिक. 12, 083034 (2010)।
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1367-2630/​12/​8/​083034

[43] एल्विन गोंजालेस और एरिक चितांबर। "तात्कालिक गैर-स्थानीय क्वांटम गणना पर सीमाएं"। आईईईई ट्रांस. इंफ. सिद्धांत 66, 2951-2963 (2020)।
https: / / doi.org/ 10.1109 / TIT.2019.2950190

[44] राल्फ सिल्वा, येलेना गुर्यानोवा, निकोलस ब्रूनर, नूह लिंडेन, एंथोनी जे. शॉर्ट, और सैंडू पोपेस्कु। "पूर्व और बाद में चयनित क्वांटम स्थिति: घनत्व मैट्रिक्स, टोमोग्राफी, और क्रॉस ऑपरेटर्स"। भौतिक. रेव. ए 89, 012121 (2014)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevA.89.012121

[45] मिशल सेडलाक, एलेसेंड्रो बिसियो, और मारियो ज़िमन। "इष्टतम संभाव्य भंडारण और एकात्मक चैनलों की पुनर्प्राप्ति"। भौतिक. रेव्ह. लेट. 122 (2019)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.122.170502

[46] लेव वैदमैन. "पिछड़ी हुई विकसित क्वांटम अवस्थाएँ"। जे. भौतिक. ए: गणित. या। 40, 3275-3284 (2007)।
https:/​/​doi.org/​10.1088/​1751-8113/​40/​12/​S23

[47] चार्ल्स एच. बेनेट और स्टीफ़न जे. विस्नर। "आइंस्टीन-पोडॉल्स्की-रोसेन राज्यों पर एक- और दो-कण ऑपरेटरों के माध्यम से संचार"। भौतिक. रेव्ह. लेट. 69, 2881-2884 (1992)।
https: / / doi.org/ 10.1103 / PhysRevLett.69.2881

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