Dalam protokol teleportasi kuantum, apakah maklumat yang Alice sampaikan kepada Bob?
Dalam protokol teleportasi kuantum, Alice menyampaikan maklumat khusus kepada Bob untuk memindahkan keadaan kuantum qubit daripada miliknya kepada Bob. Proses ini bergantung pada fenomena kekusutan dan penggunaan litar keadaan Bell.
Untuk memahami maklumat yang Alice sampaikan kepada Bob, kita mesti terlebih dahulu mempertimbangkan konsep keterikatan. Keterikatan ialah sifat asas mekanik kuantum di mana dua atau lebih zarah menjadi berkorelasi sedemikian rupa sehingga keadaan satu zarah tidak dapat diterangkan secara bebas daripada yang lain. Korelasi ini berterusan walaupun zarah dipisahkan secara fizikal.
Protokol teleportasi kuantum mengeksploitasi kekusutan untuk memindahkan keadaan kuantum qubit daripada Alice kepada Bob. Protokol ini melibatkan tiga pihak: Alice, Bob, dan keadaan terjerat yang dikongsi di antara mereka. Keadaan terjerat yang dikongsi biasanya diwakili oleh sepasang qubit dalam keadaan Bell. Keadaan loceng ialah jenis keadaan terjerat tertentu yang terjerat secara maksimum.
Sekarang, mari kita menyelami butiran protokol teleportasi. Alice memiliki qubit yang dia mahu teleport kepada Bob, manakala Bob mempunyai sepasang qubit yang terjerat. Protokol berjalan seperti berikut:
1. Alice dan Bob berkongsi sepasang qubit yang terikat, biasanya dalam keadaan Bell. Pasangan terjerat ini dibuat terlebih dahulu dan dikongsi antara mereka.
2. Alice melakukan ukuran bersama pada qubit yang ingin dia teleport dan qubitnya sendiri daripada pasangan terjerat. Pengukuran bersama ini dilakukan menggunakan litar keadaan Bell, iaitu litar kuantum tertentu yang boleh menentukan korelasi antara dua qubit.
3. Selepas pengukuran bersama, Alice memperoleh dua bit maklumat klasik sebagai hasil pengukuran. Kedua-dua bit ini mewakili hasil pengukuran dan memberikan maklumat tentang keadaan qubit yang ingin dia teleport.
4. Alice menyampaikan dua maklumat klasik kepada Bob menggunakan saluran komunikasi klasik. Komunikasi ini tidak melanggar prinsip mekanik kuantum, kerana ia hanya memindahkan maklumat klasik.
5. Setelah menerima dua bit klasik daripada Alice, Bob menggunakan set operasi kuantum khusus pada qubitnya daripada pasangan terjerat yang dikongsi. Operasi ini bergantung pada bit klasik yang diterima daripada Alice dan dipilih untuk membina semula keadaan kuantum asal qubit yang diteleportasikan.
6. Selepas menggunakan operasi kuantum, qubit Bob kini mempunyai keadaan kuantum yang sama seperti qubit asal yang Alice mahu teleport. Proses teleportasi selesai.
Adalah penting untuk ambil perhatian bahawa semasa proses teleportasi, qubit asal yang dipegang oleh Alice dimusnahkan. Maklumat tentang keadaannya dipindahkan ke qubit Bob tanpa sebarang pergerakan fizikal qubit itu sendiri. Inilah sebabnya mengapa protokol itu dipanggil "teleportasi kuantum."
Dalam protokol teleportasi kuantum, Alice menyampaikan dua maklumat klasik kepada Bob. Bit ini mewakili hasil pengukuran bersama yang dilakukan oleh Alice pada qubit yang ingin dia teleport dan qubitnya sendiri daripada pasangan terjerat yang dikongsi. Bob kemudian menggunakan maklumat klasik ini untuk menggunakan operasi kuantum yang diperlukan pada qubitnya untuk membina semula keadaan kuantum asal.
Soalan dan jawapan terbaru lain mengenai Litar keadaan loceng:
- Jika anda mengukur qubit pertama keadaan Bell dalam asas tertentu dan kemudian mengukur qubit ke-1 dalam asas yang diputar oleh sudut tertentu theta, kebarangkalian bahawa anda akan memperoleh unjuran kepada vektor yang sepadan adalah sama dengan kuasa dua sinus theta?
- Bagaimanakah pelanggaran ketaksamaan Bell berkaitan dengan keterikatan kuantum?
- Apakah kepentingan mengukur dalam asas tambah/tolak dalam langkah kedua protokol teleportasi kuantum?
- Bagaimanakah Alice memilih gerbang kuantum yang mana untuk digunakan pada qubit Bob dalam protokol teleportasi kuantum?
- Bagaimanakah protokol teleportasi kuantum bergantung pada keterjeratan?
- Apakah tujuan protokol teleportasi kuantum?