Entanglement, konsep dhasar ing mekanika kuantum, nduweni peran penting ing macem-macem tugas pangolahan informasi kuantum. Pitakonan apa entanglement nderek saka struktur aljabar prodhuk tensor punika nyenengake lan rumiyin bosok ing dhasar matematika saka mekanika kuantum.
Ing mekanika kuantum, kahanan sistem kuantum komposit diterangake dening produk tensor saka spasi negara subsistem individu. Contone, yen kita duwe rong sistem kuantum sing diterangake dening spasi Hilbert (mathcal{H}_A) lan (mathcal{H}_B), sistem komposit kasebut diterangake kanthi spasi produk tensor (mathcal{H}_{AB} = mathcal {H}_A otimes mathcal{H}_B ). Struktur produk tensor njupuk kemungkinan korélasi antarane subsistem.
Entanglement muncul nalika negara sistem komposit ora bisa difaktorake dadi negara produk saka subsistem individu. Sacara matematis, kahanan (kiwa| psi rightrangle) saka sistem komposit diarani entangled yen ora bisa ditulis minangka (kiwa| psi rightrangle = kiwa| psi_A rightrangle otimes left| psi_B rightrangle ), ngendi (kiwa| psi_A rightrangle ) lan ( kiwa | psi_B rightrangle ) minangka negara saka subsistem individu. Ing tembung liyane, negara entangled nuduhake korélasi sing luwih kuwat tinimbang sing bisa diterangake kanthi cara klasik.
Pitakonan apa entanglement nderek saka struktur aljabar produk tensor bisa ditangani kanthi mriksa sifat negara entangled. Salah sawijining properti kunci negara sing entangled yaiku ora bisa dipisahake, sing nuduhake yen entanglement minangka fitur sing muncul saka struktur produk tensor sistem kuantum komposit. Non-separability iki minangka konsekuensi saka prinsip superposisi ing mekanika kuantum, ing ngendi negara bisa ana ing kombinasi linear negara basis.
Kajaba iku, entanglement minangka sumber daya sing ngidini tugas pangolahan informasi kuantum kayata teleportasi kuantum, coding superdense, lan distribusi kunci kuantum. Tugas-tugas iki gumantung ing korélasi non-lokal sing ana ing negara entangled, sing ngluwihi apa sing bisa digayuh karo sistem klasik.
Kanggo nggambarake konsep iki, coba deleng negara Bell sing misuwur ( kiwa| Phi^+ rightrangle = frac{1}{sqrt{2}} (kiwa| 00 rightrangle + left| 11 rightrangle) ) sing dienggo bareng antarane rong pihak sing adoh, Alice lan Bob. Negara iki maximally entangled lan nuduhake korélasi sing ora bisa diterangake klasik. Kanthi nindakake pangukuran ing qubit masing-masing, Alice lan Bob bisa nggayuh korélasi sing sampurna, nuduhake kekuwatan entanglement ing protokol informasi kuantum.
Entanglement pancen minangka akibat saka struktur aljabar produk tensor ing mekanika kuantum. Non-separability saka negara entangled muncul saka formalisme produk tensor, nyorot fitur unik saka sistem kuantum sing ngluwihi gambaran klasik.
Pitakonan lan jawaban anyar liyane babagan EITC/QI/QIF Quantum Information Fundamentals:
- Kepiye gerbang negasi kuantum (kuantum NOT utawa gerbang Pauli-X) beroperasi?
- Napa gerbang Hadamard bisa dibalik?
- Yen ngukur qubit 1st negara Bell ing basis tartamtu lan banjur ngukur qubit 2nd ing basis diputer dening sudhut theta tartamtu, kemungkinan sing bakal diwenehi proyeksi kanggo vektor cocog padha karo kothak sinus theta?
- Pira informasi klasik sing dibutuhake kanggo nggambarake kahanan superposisi qubit sing sewenang-wenang?
- Pira dimensi nduweni spasi 3 qubit?
- Apa pangukuran qubit bakal ngrusak superposisi kuantum?
- Apa gerbang kuantum duwe input luwih akeh tinimbang output sing padha karo gerbang klasik?
- Apa kulawarga universal gerbang kuantum kalebu gerbang CNOT lan gerbang Hadamard?
- Apa eksperimen celah kaping pindho?
- Apa muter filter polarisasi padha karo ngganti basis pangukuran polarisasi foton?
Deleng pitakonan lan jawaban liyane ing EITC/QI/QIF Quantum Information Fundamentals