Question

量子传输的完成过程

Answer 1

一个量子通讯的例子
为了完成一个量子传输的过程, 你需要准备:
1. 需要被传输的量子比特(Qubit). 比如一个量子态为|Φ>的光子;
2. 一个可以传输两个传统比特信息的普通信道. 例如无线电;
3. 一个可以产生一组EPR纠缠对的装置. 例如通过BBO晶体的光子;
4. 一个可以进行贝尔态测量的装置.
对于光量子通信来说，如果需要把信息从A地传递到B地，需要如下步骤:
1. 生成一对EPR纠缠的光子对，把它们分别分配到A地和B地。A地我们已经准备好了需要传输的光子|Φ>.
2. 对A地的两个光子做贝尔态测量，使A地的两个光子纠缠并坍塌到四种贝尔态的一种. 此时B地的光子状态已经改变，而且它不再处于纠缠状态.
3. 用传统信道告诉B地的工作人员，刚才A地进行的贝尔测量得到的是四种结果中的哪一种.
4. B的工作人员通过得到的信息，对B地的光子做一个正变换，就能得到光子|Φ>的复制版本.

对于传统的传输方式, 如果要传输光子|Φ>就需要对它进行测量，并传递相关参数。 但是对于量子比特，测量必然会导致波函数坍塌，因此我们无法获得|Φ>的准确参数，进而就无法完全复制它.
另外, 其实量子传输并不能用超过光速的速度传递实际信息. 虽然B地光子的状态在A地进行贝尔测量的瞬间被改变了, 但我们还是需要使用贝尔测量的结果变换B的状态才能得到需要的信息.