En la teoría de la información cuántica , el teorema de la no teletransportación establece que un estado cuántico arbitrario no puede convertirse en una secuencia de bits clásicos (o incluso en un número infinito de dichos bits); dichos bits tampoco pueden usarse para reconstruir el estado original, "teletransportándolo" simplemente moviendo bits clásicos. Dicho de otra manera, afirma que la unidad de información cuántica , el qubit , no puede convertirse exactamente y con precisión en bits de información clásicos. Esto no debe confundirse con la teletransportación cuántica , que permite destruir un estado cuántico en un lugar y crear una réplica exacta en un lugar diferente.
En términos simples, el teorema de la no teletransportación surge del principio de incertidumbre de Heisenberg y la paradoja EPR : aunque se puede imaginar que un qubit tiene una dirección específica en la esfera de Bloch , esa dirección no se puede medir con precisión, para el caso general ; si fuera posible, los resultados de esa medición se podrían describir 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 tanto, la medición puede verse como un canal de información con entrada cuántica y salida clásica, es decir, realizar mediciones en un sistema cuántico transforma la información cuántica en información clásica. Por otro lado, preparar un estado cuántico lleva la información clásica a información cuántica.
En general, un estado cuántico se describe mediante una matriz de densidad . Supongamos que tenemos un sistema cuántico en algún estado mixto ρ . Prepare un conjunto, del mismo sistema, de la siguiente manera:
El teorema de la 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 única medición. En otras palabras, si a una medición del canal cuántico le sigue 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 información clásica en información cuántica y luego volver a información clásica. Para los bits clásicos, esto se puede hacer codificándolos en estados cuánticos ortogonales, que siempre se pueden distinguir.
Entre otros teoremas prohibidos en información cuántica se encuentran:
Con la ayuda del entrelazamiento compartido , los estados cuánticos se pueden teletransportar, ver
