Base de Bell
El entrelazamiento es el resultado de la superposición, un principio en el que una partícula está en múltiples estados a la vez.
Si Alice lo mide en la base estándar, el resultado será totalmente aleatorio, pero la probabilidad tanto de
Sin embargo, si Alice y Bob se comunicaran, se encontrarían con que, a pesar de que sus resultados parezcan aleatorios, están perfectamente correlacionados.
Por lo tanto, siguiendo el famoso artículo de Einstein, Podolsky y Rosen en 1935, "EPR paper",[4] falta algo en la descripción del par de dos qubits, que se denominó variable oculta.
Sin embargo, la mecánica cuántica predice que estas correlaciones son exactas.
Por facilidad, la notación que se usa para denotar los estados es la siguiente:
La puerta CNOT varía el segundo qubit (target) de un estado de dos qubits en función del valor del primer qubit (control).
Esto implica que los resultados de las medidas están correlacionados.
Además, los estados de Bell forman una base ortonormal y pueden entonces ser definidos con una medida apropiada.
Debido a que los estados de Bell son estados entrelazados, toda la información del sistema puede ser conocida mientras se retiene información individual de cada subsistema.
Este estado mixto implica que no toda la información del primer qubit es conocida a pesar de que toda la información del estado de Bell sí es conocida.
Puede ser interpretado como una interfase entre la información clásica y cuántica.
En circuitos cuánticos, una medida proyectiva se suele notar con un símbolo de un medidor.
Si una puerta CNOT se aplica a dos qubits y después una puerta de Hadamard aplicada al primer qubit, una medida se puede realizar en la base computacional.
La puerta CNOT realiza un desentrelazamiento de los dos qubits que antes estaban entrelazados.
Esto permite convertir la información de cuántica a clásica.
El segundo, el principio de la medida implícita, expresa que al final de un circuito cuántico, la medida se puede realizar por cualquier línea cuántica.
Previamente, Alice y Bob deberán compartir un estado entrelazado.
Lo que se pretende ahora es transmitir un estado (o qubit) que alguien le da a Alice, llamando a ese estado
Así, se tendrán en total tres qubits, Para enviar el qubit
, primero se hará pasar a los dos qubits de Alice por una puerta CNOT, siendo el qubit
Dependiendo del resultado de Alice, Bob solo tendrá que aplicar el operador
[2] Para una explicación más detallada, mirar la página de teleportación cuántica.
La codificación superdensa es un proceso en el cual se pueden transmitir dos bits clásicos almacenados en un qubit entre dos posiciones mediante un canal cuántico.
En cierto sentido, la codificación superdensa se puede considerar como la operación "inversa" a la teleportación cuántica.
Previamente, Alice y Bob deberán compartir un estado entrelazado.
El resultado de aplicar este operador será un estado que Alice enviará a Bob por un canal cuántico.
Como es sabido, el operador CNOT aplicado a dos qubits hace que estos se entrelacen.
, y solo tendrá que medir ambos qubits para obtener los dos bits clásicos
Esto se puede utilizar para detectar a un intruso que intente conseguir esta información.
