Mit Quanten rechnen by Beatrice Marie Ellerhoff

Autor:Beatrice Marie Ellerhoff
Die sprache: deu
Format: epub
ISBN: 9783658312220
Herausgeber: Springer Fachmedien Wiesbaden

Wir möchten die Quantenteleportation Schritt für Schritt nachvollziehen. Man stelle sich vor, eine Bekannte besitzt das geheime Qubit G mit dem unbekannten Zustand . Dieser Zustand soll teleportiert werden. Praktischerweise besitzen wir ein Qubit, welches den Zustand nun empfängt und ein weiteres, das bei der Übertragung hilft. Beide werden mit dem oben beschriebenen Algorithmus zur Verschränkung zweier Qubits in den Bell-Zustand überführt (vgl. in Abb. 3.10). Das Hilfsqubit A senden wir nun zu unserer Bekannten, wo es durch ein CNOT-Gatter mit dem fremden Qubit interagiert. Dadurch wird unser verbliebenes Qubit B auch mit G verschränkt. Nach einer Hadamard-Transformation misst die Bekannte beide Qubits und wir erhalten einen Anruf mit dem Messergebnis. Da unser Qubit B mit A und G verschränkt war, wissen wir, dass die Messung unseren Qubit-Zustand verändert hat. Mit etwas Mathematik finden wir heraus, dass wir unseren Qubit-Zustand anschließend nur noch ein wenig drehen müssen, um den Zustand des geheimen Qubits zu kopieren. Diese Drehung geschieht mittels eines X- und Z-Gatters, welche lediglich und beziehungsweise und vertauschen (Abb. 3.11). In dem wir den Anweisungen in Tab. 3.1 folgen, schaffen wir es den Zustand des geheimen Qubits G auf unser Qubit B zu übertragen. Diese Information wurde so mithilfe der Quantenverschränkung zu uns teleportiert.

Abb. 3.11Das X-Gatter dreht den reinen Zustand und eines Qubits um. Das Z-Gatter hingegen ändert den Überlagerungszustand in , oder umgekehrt.

(Quelle: Eigene Darstellung)

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