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¥ 1.0

并非总是会发生鲍勃系统的状态恰好| ψ⟩。例如,当爱丽丝获得结果2时,他的量子将变为状态α| 0⟩-β| 1⟩,他将不得不在其系统上执行一秒钟的操作才能恢复| ψ⟩。在这种情况下,他将不得不夸大| 1⟩,在计算基础上应用O 2代表的统一。对于B),您必须找到所有其他操作{O K} k。当然,鲍勃只知道要采用什么操作,因为他知道国家|他的Qubits的b k⟩,他知道这是因为爱丽丝告诉他她的测量结果。如果爱丽丝没有告诉他结果怎么办?在那种情况下,鲍勃将不得不尝试猜测他的贵族状态。他知道所有测量结果都是同样可能的,对于每个测量结果,他都有不同的状态。幸运的是,在量子力学中,我们有一种用密度矩阵描述纯状态的概率混合物的方法。鲍勃在爱丽丝的衡量标准之后的状态是ρ= p k 1 4 | b k⟩⟨b k | 。在第c部分中,您必须证明,当鲍勃不知道测量结果时,他对自己的状态是什么或如何恢复| ψ⟩,即ρ= 1 b。这告诉我们,只有在爱丽丝使用(可能是经典的)通信渠道与鲍勃(她的测量结果)共享一些信息时,量子传送协议只能起作用。请注意,当爱丽丝和鲍勃传送一个Qubit的状态时,他们会失去纠缠,因此无法重复传送其他任何内容的协议。2)。令人印象深刻的是,量子传送带来了成本。到目前为止,我们只看到了如何传送纯状态。一个人可能想知道,如果国家爱丽丝试图与她无法控制的参考系统R纠缠在一起会发生什么。鲍勃一侧的最终状态会以相同的方式与R纠缠在一起吗?答案是,是的,是的(图在d)和e)中被要求更正式地证明这一点。您可以从考虑每个混合状态都可以在其本egenbasis中扩展,ρs= p i p i |我⟩⟨i | S,带有| i⟩=αI| 0⟩ +βI| 0⟩。检查该协议是否适用于这样的状态。,例如,您可以在爱丽丝(Alice)以铃铛为基础测量她的两个量子位并获得结果2。请记住,整个系统的最终状态由

量子信息理论提示11

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