Questions tagged «entanglement»

有关量子纠缠原理和应用的问题。这是一种物理现象,当成对或成组的粒子以某种方式生成,相互作用或共享空间邻近关系时,即使每个粒子也无法独立于其他粒子的状态来描述每个粒子的量子态,才会发生这种现象相隔很大的距离-相反,必须为整个系统描述一个量子态。(维基百科)

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纠缠是传递的吗?
从数学意义上说,纠缠是传递的吗? 更具体地说,我的问题是这样的: 考虑3个量子比特q1,q2q1,q2q_1, q_2和q3q3q_3。假使,假设 q1q1q_1和q2q2q_2纠缠在一起 q2q2q_2和q3q3q_3纠缠 然后,是q1q1q_1和q3q3q_3纠缠?如果是这样,为什么?如果没有,是否有具体的反例? 关于我的纠缠概念: 量子位q1q1q_1和q2q2q_2纠缠在一起,如果在找出之后又纠缠了qq3q3q_3位q1q1q_1和q2q2q_2(找出q3q3q_3相当于测量q3q3q_3并丢弃结果)。 量子比特和q 3纠缠,如果在找出q 1之后,q比特q 2和q 3纠缠。q2q2q_2q3q3q_3q1个q1个q_1q2q2q_2q3q3q_3 量子位和q 3纠缠,如果在找出q 2之后,q位q 1和q 3纠缠。q1个q1个q_1q3q3q_3q2q2q_2q1个q1个q_1q3q3q_3 只要您明确指出该概念,就可以随意使用其他任何合理的纠缠概念(不一定是上面的那个)。


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真的可以说一个纠缠态的量子比特可以立即影响所有其他量子比特吗?
当测量一个量子比特时,由于随机选择结果,因此存在“波函数崩溃”。 如果量子位与其他位纠缠在一起,则这种塌陷也会影响它们。它影响它们的方式取决于我们选择测量量子位的方式。 由此看来,我们对一个量子位所做的事情似乎对另一个量子位具有瞬时影响。是这种情况,还是表观效果更像我们对量子位知识的贝叶斯更新?

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两个量子位纠缠是什么意思?
我已经对qubit及其导致其声名狼藉的因素进行了某种在线研究,即允许qubit同时容纳1和0,另一个是qubit可以某种方式纠缠在一起,以便无论它们走多远,它们中都可以包含相关数据。它们是(甚至在星系的相对两侧)。 在Wikipedia上阅读有关此内容的文章时,我已经看到一些方程式,但我仍然很难理解。这是Wikipedia的链接。 问题: 他们如何首先纠缠在一起? 他们如何关联数据?

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状态的一般构造
两个最著名的纠缠状态是GHZ状态和状态,其中。|ψ⟩=1/2–√(|0⟩⊗n+|1⟩⊗n)|ψ⟩=1/2(|0⟩⊗n+|1⟩⊗n)|\psi\rangle = 1/\sqrt{2}\left( |0\rangle^{\otimes n} + |1\rangle^{\otimes n}\right)WnWnW_nW3=1/3–√(|100⟩+|010⟩+|001⟩)W3=1/3(|100⟩+|010⟩+|001⟩)W_3 = 1/\sqrt{3}\left(|100\rangle + |010\rangle + |001\rangle\right) 对于任意构造GHZ状态都很简单。但是,实现状态更加困难。对于这很容易,对于我们可以使用nnnWnWnW_nn=2n=2n=2n=4n=4n=4 H q[0,3] X q[0,3] Toffoli q[0],q[3],q[1] X q[0,3] Toffoli q[0],q[3],q[2] CNOT q[2],q[0] CNOT q[2],q[3] 即使对于我们也有实现,例如,请参见此答案。但是,我还没有找到给定时输出用于构造状态的电路的。n=3n=3n=3nnnWnWnW_n 是否存在由单量子比特门和两个量子比特门定义的算法?如果是这样,那是什么?

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在量子隐形传态中使用小数的经典位
最近,我听说可以通过量子隐形传态将有理经典位(例如1.5 cbit)从一方转移到另一方。在标准遥传协议中,需要2个经典位和1个最大纠缠的共享资源状态,以实现未知状态的完美传送。但是我不明白如何在经典通道中发送位。1.x1.x1.x 那可能吗?如果可以,请您简要说明一下? 如果您能指出一些论文,使用分数位(可能还有额外的量子资源)可以实现完美的隐形传态,那将是很有帮助的。 有些人可能想知道这与量子计算有何关系。D. Gottesman和IL Chuang 提出,量子隐形传态将作为量子计算中的原始子程序发挥重要作用。G. Brassard,SL Braunstein和R. Cleve 表明,量子隐形传态可以理解为量子计算。



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为什么在Bloch球的原点显示纠缠的量子比特?
我不清楚为什么最大纠缠量子位的布洛赫球体表示将位的状态显示为球体的原点。 例如下图 展示了简单电路的效果 随着时间的流逝,左边的q0q0q_0和右边的q1q1q_1。在应用CNOTCNOTCNOT之后,两个量子位最终都在其各自球体的原点(q1个q1个q_1以其初始值“等待”,直到之后HHH将q1个q1个q_1移至XXx)。 为什么在Bloch球的原点显示最大纠缠的量子位? 这里提供了各种解释,但是我太初学者不懂。

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远程纠缠与拓扑量子计算之间是否存在联系?
远程纠缠的特征是拓扑顺序(某些全局纠缠属性),拓扑顺序的“现代”定义是系统的基态不能通过恒定深度电路从乘积状态来准备,而不是传统的基态依赖和边界激发。本质上,可以由恒定深度电路准备的量子态称为平凡态。 另一方面,具有长距离纠缠的量子态是“稳健的”。马特·黑斯廷斯(Matt Hastings)提出的量子PCP猜想最著名的推论之一是无低能平凡状态猜想,两年前Eldar和Harrow证明了较弱的情况(即NLETS定理:https ://arxiv.org/ abs / 1510.02082)。凭直觉,一系列随机误差的概率恰好是一些对数深度的量子电路非常小,因此这里的纠缠是“稳健的”是有道理的。 看来这种现象与拓扑量子计算有些相似。拓扑量子计算对于任何局部误差均具有鲁棒性,因为此处的量子门是由编织算子实现的,该算子连接到某些全局拓扑属性。但是,需要指出的是,NLTS猜想设置中的“鲁棒纠缠”仅涉及纠缠量,因此量子态本身可能会发生变化 -它不会自动从非平凡态推断出量子纠错码。 绝对地,远距离纠缠与诸如Toric码之类的量子纠错码有关(似乎与阿贝尔Anyon有关)。但是,我的问题是,远距离纠缠(或NLTS猜想设置中的“鲁棒纠缠”)与拓扑量子计算之间是否存在某些联系?关于对应的哈密顿量何时可以推断出量子纠错码,可能存在一些条件。

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如果两个单独纠缠的量子比特通过C-NOT门,会发生什么?
假设我将状态转换如下: 我从状态。| 0 ⟩ ⊗ | 0 ⟩ ⊗ | 0 ⟩ ⊗ | 0 ⟩|0⟩⊗|0⟩⊗|0⟩⊗|0⟩\lvert 0\rangle \otimes \lvert0\rangle \otimes \lvert0\rangle \otimes \lvert 0 \rangle 我纠缠了第一和第二个量子位(带有H门和C-NOT)。 然后,我以相同的方式纠缠第三和第四量子位。 如果我尝试将H gate和C-NOT应用于第二个和第三个qubit后缀,整个系统是否会纠缠在一起?在这种情况下,第一个和第四个量子位会发生什么? (从Physics.SE交叉发布)

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纠缠比特上的CNOT门
我试图使用量子计算为个状态生成Greenberger-Horne-Zeilinger(GHZ)状态,从(N次)ñNN| 000 ...000⟩|000...000⟩|000...000\rangle 提出的解决方案是首先在第一个量子位上应用Hadamard变换,然后从所有其他第一个量子位开始CNOT门的循环。 如果是纠缠对的一部分,我无法理解如何执行CNOT(),就像在Hadamard变换之后在此处形成的Bell状态一样。q1个,q2q1,q2q_1,q_2q1个q1q_1乙0B0B_0 我知道如何为此编写代码,但是从代数角度讲,为什么该方法正确以及如何完成?谢谢。


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对于非素数维的Qudit图状态,局部Clifford等价物是否具有直接图形表示?
该问题是先前QCSE问题的后续:“ 是否为非素数维定义了qudit图状态? ”。从问题的答案看,使用图定义状态似乎没有错ddd但是,似乎二维状态的定义状态并没有类似地扩展到非素数维。 具体来说,对于qubit图状态,其流行和使用的一个关键方面是以下事实: 当且仅当存在一定顺序的局部补码序列使一个图与另一个图互补时,任何两个图状态才是局部Clifford等效项。无向图)。不用说,这在分析量子纠错,纠缠和网络体系结构方面是非常有用的工具。 考虑时 nnn-qudit图指出,等效图现在使用邻接矩阵加权 A∈Zn×ndA∈Zdn×nA \in \mathbb{Z}_d^{n \times n},在哪里 AijAijA_{ij} 是边缘的重量 (i,j)(i,j)(i,j) (与 Aij=0Aij=0A_{ij}=0表示不存在边)。在qudit案例中,研究表明,可以通过局部互补的泛化来类似地扩展LC等效性(∗av∗av\ast_a v)并包含边缘乘法运算(∘bv∘bv\circ_b v),其中: ∗av∘bv:Aij↦Aij+aAviAvj∀i,j∈NG(v),i≠j:Avi↦bAvi∀i∈NG(v),∗av:Aij↦Aij+aAviAvj∀i,j∈NG(v),i≠j∘bv:Avi↦bAvi∀i∈NG(v),\begin{align} \ast_a v &: A_{ij} \mapsto A_{ij} + aA_{vi}A_{vj} \quad \forall\;\; i,j \in N_G(v), \;i \neq j \\ \circ_b v &: A_{vi} \mapsto bA_{vi} \quad\forall\;\; i \in N_G(v), \end{align} 哪里 a,b=1,…,d−1a,b=1,…,d−1a, …


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