En física , en el área de la teoría de la información cuántica y la computación cuántica , la dirección cuántica es un tipo especial de correlaciones no locales, que es intermedia entre la no localidad de Bell y el entrelazamiento cuántico . Un estado que exhibe la no localidad de Bell también debe exhibir dirección cuántica, un estado que exhibe dirección cuántica también debe exhibir entrelazamiento cuántico. Pero para los estados cuánticos mixtos, existen ejemplos que se encuentran entre estos diferentes conjuntos de correlaciones cuánticas. La noción fue propuesta inicialmente por Schrödinger , [1] [2] y luego popularizada por Howard M. Wiseman, SJ Jones y AC Doherty. [3]
Definición
En la formulación habitual de la dirección cuántica, se consideran dos partes distantes, Alice y Bob, que comparten un estado cuántico desconocido. con estados inducidos y para Alice y Bob respectivamente. Alice y Bob pueden realizar mediciones locales en sus propios subsistemas, por ejemplo, Alice y Bob miden y y obtener el resultado y . Después de ejecutar el experimento muchas veces, obtendrán estadísticas de medición., este es solo el escenario simétrico para la correlación no local. La dirección cuántica introduce cierta asimetría entre dos partes, es decir, los dispositivos de medición de Bob son confiables, él sabe qué medición realizó su dispositivo, mientras tanto, los dispositivos de Alice no son confiables. El objetivo de Bob es determinar si Alice influye en sus estados de una manera mecánica cuántica o simplemente utilizando parte de su conocimiento previo de sus estados parciales y por algún medio clásico. La forma clásica de Alice se conoce como el modelo de estados ocultos locales, que es una extensión del modelo de variable local para la no localidad de Bell y también una restricción para el modelo de estados separables para el entrelazamiento cuántico.
Matemáticamente, considere que Alice tiene un conjunto de medidas donde cada es un conjunto de POVM ,, son el resultado de observables . El ensamblaje de estados de Bob correspondiente al ensamblaje de medidas de Alice es donde cada no es negativo y y . Al igual que en el caso del entrelazamiento cuántico, para definir los estados de entrelazamiento, debemos definir los estados no entrelazados (estados separables), aquí necesitamos introducir el ensamblaje de estados ocultos locales para cual , son no negativos y . Decimos que un estado es ingobernable si para el ensamblaje de medidas arbitrarias y asamblea estatal existe una asamblea estatal oculta local tal que para todos y . Un estado se denomina estado de dirección si no es ingobernable.
Hagamos una comparación entre la no localidad de Bell, la dirección cuántica y el entrelazamiento cuántico. Por definición, un Bell no local que no admite un modelo de variable oculta local para alguna configuración de medición, un estado de dirección cuántica es un estado que no admite un modelo de estado oculto local para algún ensamblaje de medición y ensamblaje de estados, y el estado cuántico entrelazado es un Estado que no es separable. Comparten una gran similitud.
- modelo de variable oculta local ;
- modelo de estado oculto local ;
- modelo de estado separable .
Referencias
- ^ Schrödinger, E. (octubre de 1936). "Relaciones de probabilidad entre sistemas separados". Procedimientos matemáticos de la Sociedad Filosófica de Cambridge . 32 (3): 446–452. Código Bibliográfico : 1936PCPS ... 32..446S . doi : 10.1017 / s0305004100019137 . ISSN 0305-0041 .
- ^ Schrödinger, E. (octubre de 1935). "Discusión de las relaciones de probabilidad entre sistemas separados". Procedimientos matemáticos de la Sociedad Filosófica de Cambridge . 31 (4): 555–563. Código Bib : 1935PCPS ... 31..555S . doi : 10.1017 / s0305004100013554 . ISSN 0305-0041 .
- ^ Wiseman, HM; Jones, SJ; Doherty, AC (2007). "Dirección, enredo, no localidad y la paradoja de Einstein-Podolsky-Rosen". Cartas de revisión física . 98 (14): 140402. arXiv : quant-ph / 0612147 . Código bibliográfico : 2007PhRvL..98n0402W . doi : 10.1103 / PhysRevLett.98.140402 . ISSN 0031-9007 . PMID 17501251 .