এখানে বেশ কয়েকটি ভ্রান্ত ধারণা রয়েছে, এদের বেশিরভাগের উত্স কেবলমাত্র কোয়ান্টাম মেকানিক্সের খাঁটি রাষ্ট্রীয় আনুষ্ঠানিকতার সংস্পর্শে থেকে , সুতরাং আসুন একে একে তাদেরকে সম্বোধন করুন:
সমস্ত কোয়ান্টাম অপারেশনগুলি বিপরীতমুখীকরণের অনুমতি দেওয়ার জন্য একক হতে হবে, তবে পরিমাপের কী হবে?
এটা মিথ্যা। সাধারণত, একটি কোয়ান্টাম সিস্টেমের রাজ্যের শুধু একটি হিলবার্ট স্থান ভেক্টর নয় কিন্তু ঘনত্ব ম্যাট্রিক্স - ইউনিট-ট্রেস ইতিবাচক semidefinite অপারেটার হিলবার্ট স্পেস অভিনয় এইচ অর্থাত, ρ : এইচ → এইচ , টি R ( ρ ) = 1 , এবং ρ ≥ 0 (নোট করুন যে খাঁটি রাষ্ট্রের ভেক্টর হিলবার্ট স্পেসে ভেক্টর নয় বরং একটি জটিল প্রজেক্টিভ স্পেসে রশ্মি করেছেন ; এক কোয়েটের জন্য এটি হিলবার্ট স্পেস সি P 1 এবং C 2 নয়এইচ -এইচρ : এইচ → এইচটিr ( ρ ) = 1। ≥ 0সি পি1সি2)। ঘনত্বের ম্যাট্রিকগুলি কোয়ান্টাম রাজ্যের একটি পরিসংখ্যানের নকশা বর্ণনা করতে ব্যবহৃত হয়।
ঘনত্ব ম্যাট্রিক্স বলা হয় বিশুদ্ধ যদি এবং মিশ্র যদি ρ 2 < ρ । একবার আমরা যখন খাঁটি রাষ্ট্রের ঘনত্বের ম্যাট্রিক্সের সাথে ডিল করি (যা কোনও পরিসংখ্যানগত অনিশ্চয়তার সাথে জড়িত না), যেহেতু ρ 2 = ρ , ঘনত্বের ম্যাট্রিক্স আসলে একটি প্রজেকশন অপারেটর এবং কোনও এটি খুঁজে পেতে পারে | ψ ⟩ ∈ এইচ যেমন যে ρ = | ψ ⟩ ⟨ ψ | ।ρ2= ρρ2< ρρ2= ρ| ψ⟩∈ এইচρ = | ψ ⟩ ⟨ ψ |
সর্বাধিক সাধারণ কোয়ান্টাম অপারেশন হ'ল সিপি-ম্যাপ (সম্পূর্ণ ধনাত্মক মানচিত্র), অর্থাৎ, যেমন Φ ( ρ ) = ∑ i কে আই ρ কে † i ; Σ আমি কে † আমি K আমি ≤ আমি (যদি Σ আমি কে † আমি K আমি = আমি তাহলে এই বলা হয় CPTP (সম্পূর্ণরূপে ইতিবাচক ও ট্রেস-সংরক্ষণের ) মানচিত্রে বাΦ : এল ( এইচ ) → এল ( এইচ )
Φ ( ρ ) = ∑আমিকেআমিρ কে†আমি; Σআমিকে†আমিকেআমি≤ আমি
Σআমিকে†আমিকেআমি= আমিকোয়ান্টাম চ্যানেল ) যেখানে
বলা হয়
Kraus অপারেটার ।
{ কেআমি}
এখন, ওপির দাবিতে ফিরে আসা যে সমস্ত কোয়ান্টাম অপারেশনগুলি বিপরীতমুখীকরণের অনুমতি দেওয়ার জন্য একাত্ম - এটি ঠিক সত্য নয়। কোয়ান্টাম মেকানিক্সে (বদ্ধ সিস্টেম কোয়ান্টাম বিবর্তনের জন্য) সময়ের বিবর্তন অপারেটরের এককতা ( ) কেবলমাত্র শ্রীডিনগার সমীকরণের পরিণতি।ই- আমি এইচটি / ℏ
যাইহোক, যখন আমরা ঘনত্বের ম্যাট্রিকগুলি বিবেচনা করি, তখন সর্বাধিক সাধারণ বিবর্তনটি হ'ল সিপি-ম্যাপ (বা বন্ধ সিস্টেমের ট্রেস সংরক্ষণের জন্য সিপিটিপি এবং সুতরাং সম্ভাবনা) is
এমন কোনও পরিস্থিতি রয়েছে যেখানে অ-একক গেটের অনুমতি দেওয়া যেতে পারে?
হ্যাঁ। একটি গুরুত্বপূর্ণ উদাহরণ যা মনে আসে তা হ'ল ওপেন কোয়ান্টাম সিস্টেম যেখানে ক্রাউস অপারেটরগুলি (যা একক নয়) সেই "গেটস" যার সাহায্যে সিস্টেমটি বিকশিত হয়।
মনে রাখবেন যদি সেখানে শুধুমাত্র একটি একক Kraus অপারেটর তারপর, । তবে কেবলমাত্র একটি আমি , সুতরাং, আমাদের কাছে রয়েছে, কে † কে = আই বা, কে একক unit সিস্টেম উন্নতির সুতরাং হিসাবে ρ → ইউ ρ ইউ † (যা মান বিবর্তন আপনি আগে দেখে থাকবেন যে)। তবে, সাধারণভাবে, বেশ কয়েকটি ক্রাউস অপারেটর রয়েছে এবং তাই বিবর্তনটি অ-একক।Σআমিকে†আমিকেআমি= আমিআমিকে†কে= আমিকেρ → ইউ। ইউ†
চূড়ান্ত পর্যায়ে আসছে:
পরিমাপকে ম্যাট্রিক্স হিসাবে উপস্থাপিত করা যেতে পারে এবং ম্যাট্রিক্সটি কুইবিটে প্রয়োগ করা হয়, যাতে এটি কোয়ান্টাম গেটের ক্রিয়াকলাপের সমতুল্য মনে হয়। এটি অবশ্যই প্রত্যাবর্তনযোগ্য নয়।
--| φ⟩⟨φ || ψ⟩| ।Φ | ψ⟩ |2| φ ⟩
। এমআমি}এইচΣএনi = 1এমআমি= আমি
। → ইআমি। ই†আমিট্র ( ই।)আমি। ই†আমি), যেখানে এমআমি= ই†আমিইআমি।
ট্র ( ই।)আমি। ই†আমি) = : পিআমিএমআমি। → ইআমি। ই†আমিপিআমি
সম্পাদনা 1: আপনি স্টেইনস্প্রিংয়ের বিস্তৃত তত্ত্বটি আগ্রহী হতে পারেন যা আপনাকে সিপিটিপি মানচিত্র এবং বৃহত্তর হিলবার্ট স্পেসে ইউনিটরি অপারেশন এবং তারপরে (সেন্সরযুক্ত) হিলবার্ট স্পেসের আংশিক ট্রেসিংয়ের ( 1 , 2 ) দেখুন।