La teleportación cuántica es una técnica que transfiere un estado cuántico a una localización arbitrariamente alejada usando un estado de entrelazamiento cuántico distribuido y la transmisión de cierta información clásica. La teleportación cuántica no transporta energía o materia, ni permite la comunicación de información a la velocidad superior a la de la luz, pero es útil en comunicación y computación cuánticas. Conocimientos adicionales recomendados
RealizaciónA continuación se presenta un experimento realizado en el CERN a través de qubits y computación cuántica: El objetivo de esta técnica es transmitir un qubit entre Alice (emisor) y Bob (receptor) mediante el envío de dos bits clásicos. Previamente, Alice y Bob deberán compartir un estado entrelazado (entangled). Los pasos a seguir por Alice y Bob son los siguientes:
Formulación
El esquema completo de la teleportación cuántica se muestra en la figura de la derecha, donde es el qubit a teleportar y β00 es el estado entrelazado auxiliar. Veamos, la entrada al circuito es: que puede escribirse: Esta entrada pasa a través de una puerta CNOT, cuya función es: , con lo que en nuestro circuito obtenemos: A continuación atraviesa la puerta de Hadamard (bloque H en la figura), cuya función es , con lo cual en la figura obtenemos: Ahora Alicia hace la medición de sus dos qubits y obtiene uno de los cuatro b1b2 posibles. El sistema colapsa al estado Alicia envía la información que obtiene en la medición (b1b2) a Bob, que sabrá cuál de los cuatro términos es realmente es el que tiene en su poder (estos términos varían en el signo de los sumandos o tienen los coeficientes intercambiados). Bob convertirá los signos negativos en positivos y reordenará los coeficientes aplicando , según la tabla de abajo, y así obtendrá el estado original .
Donde I es la matriz de identidad. Véase también
Referencias
Categoría: Mecánica cuántica |
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