En la teoría de la información cuántica , el teorema de no teletransportación establece que un estado cuántico arbitrario no puede convertirse en una secuencia de bits clásicos (o incluso en un número infinito de tales bits); ni tampoco pueden usarse dichos bits para reconstruir el estado original, "teletransportándolo" simplemente moviendo bits clásicos. Dicho de otra manera, establece que la unidad de información cuántica , el qubit , no puede convertirse de manera exacta y precisa en bits de información clásica. Esto no debe confundirse con la teletransportación cuántica , que sí permite destruir un estado cuántico en un lugar y crear una réplica exacta en un lugar diferente.
En términos crudos, el teorema de no teletransportación se deriva del principio de incertidumbre de Heisenberg y la paradoja EPR : aunque se puede imaginar que un qubit es una dirección específica en la esfera de Bloch , esa dirección no se puede medir con precisión, para el caso general ; si pudiera, los resultados de esa medición serían descriptibles con palabras, es decir, información clásica.
El teorema de no teletransportación está implícito en el teorema de no clonación : si fuera posible convertir un qubit en bits clásicos, entonces un qubit sería fácil de copiar (ya que los bits clásicos son trivialmente copiables).
El término información cuántica se refiere a la información almacenada en el estado de un sistema cuántico. Dos estados cuánticos ρ 1 y ρ 2 son idénticos si los resultados de la medición de cualquier observable físico tienen el mismo valor esperado para ρ 1 y ρ 2 . Por lo tanto, la medición puede considerarse como un canal de información con entrada cuántica y salida clásica, es decir, realizar una medición en un sistema cuántico transforma la información cuántica en información clásica. Por otro lado, preparar un estado cuántico convierte la información clásica en información cuántica.
En general, un estado cuántico se describe mediante una matriz de densidad . Supongamos que tenemos un sistema cuántico en un estado mixto ρ . Preparemos un conjunto del mismo sistema de la siguiente manera:
El teorema de no teletransportación establece que el resultado será diferente de ρ , independientemente de cómo se relacione el procedimiento de preparación con el resultado de la medición. Un estado cuántico no se puede determinar mediante una sola medición. En otras palabras, si una medición de canal cuántico es seguida por una preparación, no puede ser el canal de identidad. Una vez convertida a información clásica, la información cuántica no se puede recuperar.
Por el contrario, la transmisión perfecta es posible si se desea convertir la información clásica en información cuántica y luego volver a convertirla en información clásica. En el caso de los bits clásicos, esto se puede hacer codificándolos en estados cuánticos ortogonales, que siempre se pueden distinguir.
Entre otros teoremas que no se pueden aplicar a la información cuántica se encuentran:
Con la ayuda del entrelazamiento compartido , los estados cuánticos pueden ser teletransportados, ver
