দুটি কুইবট জড়িয়ে যাওয়ার অর্থ কী?


15

আমি কুইটগুলি এবং এগুলি কুখ্যাত করার কারণগুলি সম্পর্কে একই ধরণের অনলাইন গবেষণা করেছি এবং একই সাথে কুইটগুলি 1 এবং 0 ধরে রাখতে পারি এবং অন্যটি হ'ল ক্যুইটগুলি কোনওভাবেই জড়িয়ে যেতে পারে যাতে তারা যতদূরই দূরে থাকুক না কেন তাদের মধ্যে সম্পর্কিত তথ্য থাকতে পারে সেগুলি (এমনকি ছায়াপথগুলির বিপরীত দিকেও)।

উইকিপিডিয়ায় এটি পড়ার সময় আমি কিছু সমীকরণ দেখেছি যা এখনও বুঝতে আমার পক্ষে কঠিন। উইকিপিডিয়ায় লিঙ্কটি এখানে ।

প্রশ্নাবলী:

  1. তারা প্রথম স্থানে কিভাবে জড়িয়ে আছে?

  2. তারা কীভাবে তাদের ডেটা সম্পর্কিত?


2
আপনি কি উইকিপিডিয়া নিবন্ধের সাথে সংযোগ স্থাপন বিবেচনা করতে পারেন / আপনার প্রশ্নের সূত্রটি অন্তর্ভুক্ত করতে পারেন? এটি অন্যদের পক্ষে আপনার সমস্যাটি ঠিক কী তা বোঝা সহজ করে তুলবে।
এমইইই - মনিকা 11

এই পোস্টে স্নেন্টির উত্তরটি একটি উচ্চ মানের উত্তর প্রশ্ন 1 তবে এটি শিরোনাম প্রশ্নের উত্তর দেওয়ার ক্ষেত্রে কিছুটা কম short এনট্যাঙ্গুলেট একটি সূক্ষ্ম ধারণা যা "দুটি সিস্টেমের সাথে পুরোপুরি সম্পর্কযুক্ত হয়" তে সম্পূর্ণ হ্রাস পায় না। দাফটওয়ুলির উত্তরটি কেন পুরোপুরি নিখুঁত পারস্পরিক সম্পর্ক নয় তা ব্যাখ্যা করার চেষ্টা করার ক্ষেত্রে আরও কিছুটা এগিয়ে যায়। ভবিষ্যতের অনুসন্ধানগুলির জন্য কীওয়ার্ডগুলি হ'ল
এন্ড্রেয়া

উত্তর:


17

একটি সাধারণ উদাহরণ হিসাবে ধরুন আপনার নির্দিষ্ট স্থিতিতে এবং দুটি কুইবিট রয়েছে । সিস্টেমের সম্মিলিত অবস্থা হ'ল বা শর্টহ্যান্ডে ।| 0 | 0 | 0 | 00 |0|0|0|0|00

তারপরে আমরা যদি কবিটগুলিতে নিম্নলিখিত অপারেটরগুলি প্রয়োগ করি (চিত্রটি সুপারডেন্স কোডিং উইকির পৃষ্ঠা থেকে কাটা হয় ), ফলস্বরূপ অবস্থা একটি জড়িত রাষ্ট্র, একটি বেল রাষ্ট্র

এখানে চিত্র বর্ণনা লিখুন

চিত্রটিতে প্রথমে আমাদের কাছে হাডামারড গেটটি প্রথম কুইউটে অভিনয় করে যা দীর্ঘ আকারে যাতে এটি দ্বিতীয় কোবিটে পরিচয় অপারেটর হয়।HI

হাদামার্ড ম্যাট্রিক্স দেখতে যেখানে ভিত্তি আদেশ করা হয়েছে।{| 0,| 1}

H=12(1111)
{|0,|1}

সুতরাং হাডামারড অপারেটর কাজ করার পরে এখন রাষ্ট্র

(HI)(|0|0)=H|0I|0=12(|0+|1)(|0)=12(|00+|10)

সার্কিটের পরবর্তী অংশটি হ'ল একটি নিয়ন্ত্রিত নয় গেট, যা প্রথম কুইবিট যদি হয় তবে কেবল দ্বিতীয় কোয়েটে কাজ করে ।1

আপনি হিসাবে হিসাবে প্রতিনিধিত্ব করতে পারেন , যেখানেবিট সম্মুখের দিকে একটি অভিক্ষেপ অপারেটর হয় , অথবা ম্যাট্রিক্স আকারে । একইভাবেহয় ।| 0 0 | আমি + | 1 1 | এক্স | 0 0 | 0 ( 1 0 0 0 ) | 1 1 | ( 0 0 0 1 )CNOT|00|I+|11|X|00|0(1000)|11|(0001)

অপারেটর বিট উল্টানো অপারেটর প্রতিনিধিত্ব হিসাবে ।( 0 1 1 0 )X(0110)

সামগ্রিকভাবে ম্যাট্রিক্স হল( 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 )CNOT(1000010000010010)

যখন আমরা প্রয়োগ করি তখন আমরা হয় আমাদের ভেক্টর হিসাবে লিখে ম্যাট্রিক্স ব্যবহার করতে পারি , বা আমরা সবেমাত্র টেন্সর পণ্য ফর্মটি ব্যবহার করতে পারি।( 1CNOT(120120)

CNOT(12(|00+|10))=12(|00+|11)

আমরা দেখতে পাচ্ছি যে রাজ্যের প্রথম অংশের জন্য প্রথম বিটটি , সুতরাং দ্বিতীয় বিটটি একা থাকে; রাজ্যের দ্বিতীয় অংশ প্রথম বিটটি , তাই দ্বিতীয় বিট থেকে তে উল্টে যায় ।0 | 10 1 0 1|000|10101

আমাদের চূড়ান্ত অবস্থাটি যা চারটি বেল রাজ্যের মধ্যে একটি যা সর্বাধিক বিভ্রান্ত রাষ্ট্র।

12(|00+|11)

তাদের জড়িয়ে যাওয়ার কী বোঝায় তা দেখার জন্য, লক্ষ্য করুন যে আপনি যদি প্রথম কোয়েটের অবস্থা পরিমাপ করেন তবে বলুন যে আপনি যদি এটি বলেছিলেন তা অবিলম্বে আপনাকে দ্বিতীয় কোয়েটটিও হতে হবে বলে জানায় , কারণ আমাদের একমাত্র সম্ভাবনা।000

উদাহরণস্বরূপ এই রাজ্যের সাথে তুলনা করুন:

12(|00+|01+|10+|11).

যদি আপনি পরিমাপ করেন যে প্রথম কোয়েটটি একটি শূন্য, তবে রাষ্ট্রটি এ নেমে আসে, যেখানে এখনও দ্বিতীয়টি 50-50 হওয়ার সম্ভাবনা রয়েছে কোয়েট হ'ল বা ।12(|00+|01)01

আশা করি এটি একটি ধারণা দেয় যা কীভাবে রাজ্যগুলিকে জড়িয়ে যেতে পারে। আপনি যদি কোনও নির্দিষ্ট উদাহরণ জানতে চান, যেমন ফোটন বা ইলেকট্রন ইত্যাদি জড়িত, তবে আপনাকে নির্দিষ্ট গেটগুলি কীভাবে প্রয়োগ করা যেতে পারে তা খতিয়ে দেখতে হবে, তবে এখনও আপনি গণিত একইভাবে লিখতে পারেন, এবং বিভিন্ন জিনিস উপস্থাপন করতে পারে বিভিন্ন শারীরিক পরিস্থিতি।01


আপডেট 1: কিউএম / কিউসি / ডায়ারাক স্বীকৃতি সম্পর্কিত মিনি গাইড

সাধারণত single bit is, একক কুইবিটের জন্য একটি স্ট্যান্ডার্ড কম্পিউটেশনাল (অর্থো-নরমাল) ভিত্তি রয়েছে , বলুন ভেক্টর স্পেস।{|0,|1}H=span{|0,|1}

ভিত্তি আমরা চিহ্নিত করতে পারেন এই ক্রম ইন সঙ্গে এবং সঙ্গে । তারপরে যে কোনও একক কুইট অপারেটর ম্যাট্রিক্স ফর্মটিতে এই ভিত্তিটি ব্যবহার করে লেখা যেতে পারে। যেমন একটি বিট ফ্লিপ অপারেটর (পাউলি- সিগমা_এক্সের পরে ) যা নেওয়া উচিত রেঙ্গেল এবং , হিসাবে লেখা যেতে পারে , ম্যাট্রিক্সের প্রথম কলামটি হ'ল প্রথম ভিত্তি ভেক্টরের চিত্র এবং on|0(10)|1(01)Xσx|0|1|1|0(0110)

যখন আপনার একাধিক বলুন স্কুবিটগুলি সেগুলি স্থান should ম্যাথকল । এই স্থানটির ভিত্তিতে জিরো এবং স্ট্রিং দ্বারা লেবেলযুক্ত, যেমন যা সাধারণত সরলতার জন্য সংক্ষেপিত হয় ।nHn:=HHHntimes|0|1|1|0|0110

দুটি কুইবিটের জন্য একটি সাধারণ উদাহরণ, ভিত্তি, বা শর্টহ্যান্ডে ।H2=HH{|0|0,|0|1,|1|0,|1|1}{|00,|01,|10,|11}

ম্যাট্রিক্স ব্যবহার করার জন্য এই ভিত্তিতে অর্ডার করার বিভিন্ন উপায় রয়েছে, তবে একটি প্রাকৃতিক বিষয় হল স্ট্রিংগুলি অর্ডার করা যেন তারা উপরের মতো বাইনারিতে সংখ্যা হয়। উদাহরণস্বরূপ ক্যুইটের জন্য আপনি ভিত্তিটি হিসাবে অর্ডার করতে পারেন3

{|000,|001,|010,|011,|100,|101,|110,|111}.

এটি দরকারী হওয়ার কারণটি হ'ল এটি অপারেটরগুলির ম্যাট্রিকগুলির জন্য ক্রোনেকার পণ্যটির সাথে সাদৃশ্যপূর্ণ । উদাহরণস্বরূপ, প্রথমে ভেক্টরগুলির দিকে নজর দিন:

|0|0=(10)(10):=(1(10)0(10))=(1000)

এবং

|0|1=(10)(01):=(1(01)0(10))=(0100)

এবং একইভাবে

|1|0=(0010),|1|1=(0001)

আপনার যদি অপারেটর থাকে যেমন, যা দুটি কুইবিটের উপরে কাজ করে এবং আমরা উপরের ভিত্তির ভিত্তিতে অর্ডার করি আমরা এই ভিত্তিতে ম্যাট্রিক্স সন্ধানের জন্য ম্যাট্রিকের ক্রোনেকার পণ্যটি নিতে পারি:X1X2:=XX

X1X2=XX=(0110)(0110)=(0(0110)1(0110)1(0110)0(0110))=(0001001001001000)

আমরা যদি উপরে হিসাবে দেওয়া উদাহরণ । এটিকে ম্যাট্রিক্স আকারে হিসাবে গণনা করা যেতে পারে , যা আপনি চেক করতে পারেন উপরের ম্যাট্রিক্স।CNOT|00|I+|11|X(1000)(1001)+(0001)(0110)CNOT

শর্টহ্যান্ডস এবং টেনসর পণ্যগুলি ব্যবহার করে অভ্যস্ত হওয়ার পরিবর্তে সমস্ত কিছুকে ম্যাট্রিক্সের উপস্থাপনে পরিণত করার পরিবর্তে অভ্যস্ত হওয়া সার্থক হওয়ায় স্কুবিটের জন্য কম্পিউটেশনাল স্পেসটি হিসাবে বৃদ্ধি পায় , যার অর্থ তিনটি হাতের জন্য আপনি ম্যাট্রিকস, -কেউকেউব্যাট আছে ম্যাট্রিক্স এবং এটি দ্রুত ম্যাট্রিক্স ফর্ম রূপান্তর ব্যবহারিক কম হয়ে যায়।2nn8×8416×16

পাশে : মতো ভেক্টরগুলির প্রতিনিধিত্ব করার জন্য ডায়রাক স্বরলিপি ব্যবহার করার কয়েকটি সাধারণ উপায় রয়েছে ; দ্বৈত ভেক্টর যেমন, অভ্যন্তরীণ পণ্য ভেক্টর এবং ; মত স্থান অপারেটার।| 0 0 | 0 | 1 | 0 | 1 এক্স = | 0 1 | + | 1 0 ||00|0|1|0|1X=|01|+|10|

মতো অপারেটর এটি একটি প্রজেকশন অপারেটর হলেন (অর্থোগোনাল) প্রক্ষেপণ অপারেটর কারণ এটি এবং ।পি 2 = পি পি = পিP0=|00|P2=PP=P


আমি সম্পূর্ণ গণনার অংশটি দেখতে ব্যর্থ হয়েছি, কারণ সরল করার জন্য আমার কাছে মৌলিক উপাদান নেই als তবে এটি আমাকে ধারণা পেতে সাহায্য করেছিল!
আরশদীপ সিং 12

@ আরশদীপসিংহ আমি বুঝতে সাহায্য করতে পারে এমন কোনও কিছু যুক্ত করার চেষ্টা করতে পারি। জড়িয়ে থাকা রাজ্যগুলি সম্পর্কে আমি সম্ভবত আরও কিছু যোগ করতে পারতাম। খুশী হউক না কেন এটি কিছুটা সহায়ক ছিল :)
স্নাতক করুন

@ এসএনসিটি সম্ভবত আপনি যদি কুইটগুলির জন্য ভেক্টর নোটেশন ব্যবহার করেন তবে গণনাগুলি আরও স্বচ্ছ হয়ে যায়? শুধু একটি পরামর্শ।
কিরো 15

1
@ কিরো আমি ভেক্টর / ম্যাট্রিক্স স্বরলিপি সম্পর্কে একটি সামান্য বিট যোগ করেছি, কেবলমাত্র আপনি সম্ভবত সেই স্বরলিপিটি সরিয়ে নিয়ে যেতে চান যেখানে হাতে বড় ম্যাট্রিকগুলি গুণানো এড়াতে সম্ভব।
ত্রাণ

5

যদিও লিঙ্কযুক্ত উইকিপিডিয়া নিবন্ধটি ক্লাসিকাল পদার্থবিজ্ঞানের থেকে আলাদা বৈশিষ্ট্য হিসাবে জড়িয়ে পড়ার চেষ্টা করছে, আমি মনে করি যে ক্লাসিকাল স্টাফ্টগুলি দেখে আমাদের অন্তর্দৃষ্টি কিছুটা আরও ভাল কাজ করে ... সেখানে জড়িয়ে পড়ার বিষয়ে কিছুটা বুঝতে শুরু করতে পারে ...

কল্পনা করুন যে আপনার কাছে একটি এলোমেলো সংখ্যার জেনারেটর রয়েছে যা প্রতিবার 0,1,2 বা 3 ছাড়িয়ে যায় Usually সাধারণত আপনি এগুলি সমান সম্ভাবনা তৈরি করতে চান তবে আমরা প্রতিটি ফলাফলের যে কোনও সম্ভাবনা নির্ধারণ করতে পারি। উদাহরণস্বরূপ, আসুন সম্ভাব্যতা 1/2 এর সাথে প্রত্যেকে 1 এবং 2 দিন এবং 0 বা 3 কখনও দিন না So হতে। এখন, আসুন এই সংখ্যাগুলিকে বাইনারি লিখুন, 1 হিসাবে 01 এবং 2 হিসাবে 10 Then এখন, যখন এলোমেলো নম্বর জেনারেটরের একটি মান বাছাই করে 01 বা 10 হয়, এলিসের একটি অংশ থাকে, এবং ববের অন্য অংশ থাকে। সুতরাং, অ্যালিস তার বিটটি দেখতে পারে এবং সে যে কোনও মান পায় সে জানে যে ববের বিপরীত মান রয়েছে। আমরা বলি যে এই বিটগুলি পুরোপুরি বিরোধী-সম্পর্কযুক্ত।

জালিয়াতি অনেক একইভাবে কাজ করে। উদাহরণস্বরূপ, আপনার একটি কোয়ান্টাম রাজ্য থাকতে পারে যেখানে অ্যালিসের এক কুইবিট si , এবং বব অন্যটি ধরে রেখেছে। অ্যালিস যে-একক-কুইট প্রজেক্টিভ পরিমাপটি বেছে নেয়, সে 0 বা 1 উত্তর পাবে Bob এটি জেড-ভিত্তিতে পরিমাপ অন্তর্ভুক্ত করে, যা শাস্ত্রীয় কেস পুনরুত্পাদন করে।| ψ

|ψ=12(|01|10)
|ψ

পার্থক্যটি সত্যটি থেকে আসে যে এটি প্রতিটি সম্ভাব্য পরিমাপের ভিত্তিতে সত্য করে তোলে এবং এটির জন্য, পরিমাপের ফলাফলটি অবশ্যই অনাকাঙ্ক্ষিত হতে হবে এবং এটিই শাস্ত্রীয় ক্ষেত্রে থেকে পৃথক হয়েছে (আপনি বেল পরীক্ষাগুলি সম্পর্কে পড়তে পছন্দ করতে পারেন) বিশেষত সিএইচএসএইচ পরীক্ষা )। ক্লাসিকাল এলোমেলো সংখ্যার উদাহরণে আমি শুরুতে বর্ণনা করেছিলাম, একবার এলোমেলো সংখ্যা জেনারেটর কিছু বাছাই করে নিলে এর অনুলিপি করার কোনও কারণ নেই no অ্যালিস এবং বব উভয়ই কী উত্তর পেতে পারে তা অন্য কেউ জানতে পারবেন। যাইহোক, কোয়ান্টাম সংস্করণে, এলিস এবং বব যে উত্তরগুলি পেয়েছে তা আগাম, এবং তাই অন্য কেউ তাদের জানতে পারে না। যদি তাদের কেউ জানত, তবে দুটি উত্তর পুরোপুরি বিরোধী-সম্পর্কিত হবে না। এটি কোয়ান্টাম কী বিতরণের ভিত্তি এটি মূলত একটি শ্রবণশক্তির উপস্থিতি সনাক্ত করতে সক্ষম বলে বর্ণনা করে।

আরও কিছু যা প্রলোভন বোঝার চেষ্টা করতে সহায়তা করতে পারে: গাণিতিকভাবে, এটি সুপারপজিশনের থেকে আলাদা নয়, এক পর্যায়ে আপনি সুপারপোজড অংশগুলিকে একটি বিশাল দূরত্বে পৃথক করে দেন এবং এই সত্যটি যে কিছুটা অর্থে করা মুশকিল তা বোঝায় means এই বিচ্ছেদটি আপনাকে এমন একটি সংস্থান সরবরাহ করে যা আপনি আকর্ষণীয় কাজ করতে পারেন। প্রকৃতপক্ষে, জড়ান হ'ল যাঁরা 'ডিস্ট্রিবিউটড সুপারপজিশন' বলতে পারেন of


2

এনট্যাংমেন্ট একটি কোয়ান্টাম শারীরিক ঘটনা, ব্যবহারিক পরীক্ষায় প্রদর্শিত হয়, কোয়ান্টাম মেকানিক্সে গাণিতিকভাবে মডেলিং করা হয়। এটি কী (দার্শনিকভাবে) তা নিয়ে আমরা বেশ কয়েকটি সৃজনশীল অনুমান নিয়ে হাজির হতে পারি, তবে দিনের শেষে আমাদের কেবল এটি গ্রহণ করতে হবে এবং গণিতে বিশ্বাস রাখতে হবে।

পরিসংখ্যানের দৃষ্টিকোণ থেকে আমরা এটিকে দুটি এলোমেলো ভেরিয়েবল (কুইট) এর মধ্যে একটি সম্পূর্ণ সম্পর্ক (1 বা -1) হিসাবে ভাবতে পারি। এই ভেরিয়েবলের ফলাফলগুলি আমরা আগে আগে জানতে পারি না, তবে একবার আমরা এর মধ্যে একটির পরিমাপ করি, পারস্পরিক সম্পর্কের কারণে, অন্যটি অদৃশ্য হবে। আমি সম্প্রতি কোয়ান্টাম জালিয়াতি কোয়ান্টাম কম্পিউটিং সিমুলেটর দ্বারা পরিচালনা করা হয় সে সম্পর্কে একটি নিবন্ধ লিখেছিলাম , আপনিও সহায়ক হিসাবে খুঁজে পেতে পারেন।


আমার কাছে দুটি খালি কাগজ আছে। আমি একটি মুদ্রা ফ্লিপ করি এবং উভয়টির ফলাফল লিখি এবং ভাঁজ করি। আমি আপনাকে দু'টি টুকরোয়ের একটি তুলে দিই এবং অন্যটি রাখি। এই প্রক্রিয়াটি দুটি এলোমেলো ভেরিয়েবল তৈরি করে। আপনি কোনওটির মান জানেন না, তবে আপনি যদি একটিটিকে পরিমাপ করেন তবে আপনি অন্যটিকে অবিলম্বে জানবেন। এই প্রক্রিয়াটি কি কাগজের টুকরোকে জড়িয়ে দেয়?
আন্দ্রেয়া

দুর্দান্ত প্রশ্ন! উপমাটি প্রথমে বৈধ বলে মনে হতে পারে, তবে একটি সমস্যা আছে, একবার কোয়েটগুলি জড়িয়ে পড়লে আপনি তাদের উপর অতিরিক্ত ক্রিয়াকলাপ সম্পাদন করতে পারবেন, একই সাথে তাদের অভ্যন্তরীণ অবস্থা পরিবর্তন করে। এই আচরণটি কোয়ান্টাম টেলিপোর্টেশন প্রয়োগের জন্য উদাহরণস্বরূপ ব্যবহার করা যেতে পারে । আপনার ক্ষেত্রে আমরা একটি ধ্রুপদী নিয়ামবাদী সিস্টেমের সাথে শেষ করি যেখানে রাজ্যগুলি পূর্ব নির্ধারিত হয় এবং শারীরিক জড়িয়ে পড়ার ঘটনাটি গ্রহণ করে এমন আরও ক্রিয়াকলাপ সম্ভব নয়।
টমাস সিজি ডি ভিলেনা

প্রকৃতপক্ষে! আপনার উত্তরটি সম্পূর্ণ করতে আমি এই লাইনগুলির সাথে একটি সংক্ষিপ্ত আলোচনা যুক্ত করব।
আন্দ্রেয়া
আমাদের সাইট ব্যবহার করে, আপনি স্বীকার করেছেন যে আপনি আমাদের কুকি নীতি এবং গোপনীয়তা নীতিটি পড়েছেন এবং বুঝতে পেরেছেন ।
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.