دانلود ترجمه مقاله قفل کردن همبستگی کلاسیک در حالات کوانتومی (سال 2004)

قفل کردن همبستگی کلاسیک در حالات کوانتومی

Locking classical correlation in quantum states

نشان می دهیم که حالت های کوانتومی دوبخشی وجود دارند که شامل همبستگی های کلاسیکی بزرگ می باشند که می توانند توسط یک میزان کوچک نامتناسب ارتباط کلاسیکی باز شوند. به طور خاص، (2n+1) حالت کیوبیت وجود دارد که برای آن یک پیام یک بیتی اطلاعات متقابل کلاسیکی بهینه بین نتایج اندازه گیری در زیرسیستم ها، از n/2 بیت تا n بیت را دوبرابر می کند. حالت های نشاندهنده این رفتار نیاز نیست درگیر شوند. ما محدوده حالت های نشاندهنده این پدیده را مطالعه و بزرگی آن را محدود می کنیم.

مطالعه همبستگی های ممکن بین سیستم های کوانتومی توسط انیشتین، پودولسکی و روزن ]1[ و شرودینگر ]2[ آغاز شد. این پیشقدم ها با درهم تنیدگی- همبستگی کوانتومی که در فیزیک کلاسیکی وجود ندارد- سروکار داشتند. توسعه اخیر در نظریه اطلاعات کوانتومی موجب مطالعه گسترده درهم تنیدگی شده است (]3[ را ببینید). به علاوه، موضوع جالب مشخص کننده انواع جالب دیگر همبستگی ها نمایان شده است. برای مثال، همبستگی کوانتومی، همبستگی کلاسیکی، یا همبستگی های کوانتومی و کلاسیکی مطالعه شده اند ]4،5،6،7،8[.

هر اندازه همبستگی خوب باید ویژگی های موضوعی معین برآورده شود. اول، همبستگی یک ویژگی غیرمحلی است و نباید تحت پردازش محلی افزایش یابد (یکنوایی) (I). دوم، یک پروتکل شروع شده از یک حالت اولیه غیرهمبسته و استفاده از l کیوبیت یا 2l بیت کلاسیکی ارتباط (یک راهه یا دوراهه) و عملیات های محلی نباید بیش از 2l بیت کیوبیت همبستگی را ایجاد کنند. ما این ویژگی را تناسب کلی می نامیم (II). عقیده این است که اگر 2l بیت همبستگی بتواند با کمتر از 2l بیت ارتباط برقرار شود،اگر گیرنده پیام را حدس بزند، آنگاه برقرار کردن همبستگی غیرصفر بدون ارتباط ممکن است.

ما ممکن است ویژگی های دیگری برای هر اندازه همبستگی انتظار داشته باشیم. اگر یک پروتکل چندین دور ارتباط داشته باشد، ممکن است افزایش همبستگی ناشی از هر دو ارتباط را درنظر گرفت. به طور شهودی، یک میزان کوچک ارتباط نباید همبستگی را به طور ناگهانی افزایش دهد. به طور خاص، ممکن است انتظار داشت که انتقال l کیوبیت یا 2l بیت نباید همبستگی هر حالت اولیه را توسط بیش از 2l بیت افزایش دهد. ما این ویژگی را تناسب افزایشی می نامیم (III). این تناسب کل را توسط اجازه دادن به تمام حالت های اولیه ممکن، یا به طور معادل توسط درنظر گرفتن افزایش در همبستگی پله ای تقویت می کند. ویژگی های دیگر مانند پیوستگی در نیز مورد انتظار هستند (IV).