1
УДК 536.12
Необратимые процессы в квантовой телепортации
© Е.О. Киктенко, С.М. Коротаев
МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, 105005, Россия
Рассмотрено влияние различных моделей декогеренции квантового канала на необра-
тимое изменение чистого состояния при его передаче через протокол телепортации.
Получено, что в случае дефазирования и диссипации одной из частиц канала суще-
ствует оптимальный базис для кодирования классического бита информации. Для
асимметричных квантовых каналов обнаружена возможность существенного улуч-
шения качества канала при высокой степени диссипации.
Ключевые слова:
необратимость, причинность, квантовая телепортация, время.
Введение.
Квантовая телепортация [1] является одним из наиболее
впечатляющих примеров применения физики квантовой информации.
С помощью двух каналов — квантового, представляющего собой пару
максимально запутанных частиц, и обычного классического — одна
сторона (Алиса) может передать другой стороне (Бобу) произвольное
квантовое состояние, которое в общем случае самой Алисе неизвестно.
На практике слабым звеном в протоколе квантовой телепортации
является использование пары запутанных частиц. Взаимодействие
частиц этой пары с окружающей средой приводит к необратимому
разрушению исходной запутанности, которая, в свою очередь, при-
водит к необратимому искажению передаваемого посредством теле-
портации сигнала.
Данная работа посвящена исследованию влияния декогеренции
квантового канала на необратимое изменение передаваемого состоя-
ния через телепортацию.
Процесс квантовой телепортации с учетом декогеренции.
Вначале рассмотрим стандартную схему протокола квантовой теле-
портации [1]. Пусть одна сторона (Алиса) хочет передать состояние
своей частицы
А
другой стороне (Бобу). Мы будем рассматривать
простейший вариант данного состояния — кубит, когда частица
А
находится в состоянии
0
1
A
A
A
, где векторы 0 и 1
представляют собой ортонормированный базис;
,
— некоторые
комплексные числа, удовлетворяющие стандартному условию нор-
мировки
2
2
1.
Отметим, что
и
могут быть неизвестны
самой Алисе (и неизвестны вообще).
Для передачи квантового состояния
Алиса и Боб должны ис-
пользовать два канала связи: квантовый и классический. Первый
