- Квантовая томография
-
Квантовая томография — часть квантовой информатики. Квантовая томография занимается восстановлением амплитуд квантового состояния по результатам его многократных измерений, и нахождением оптимальных схем таких измерений. Если — набор комплексных чисел, сумма квадратов модулей которых равна 1, то по ним однозначно можно построить квантовое состояние вида
Томография решает обратную задачу: по данному состоянию восстановить все . Для этого необходимо производить измерение состояния в разных базисах, то есть для каждого нового измерения необходимо иметь новое, свежеприготовленное состояние . Имея только один экземпляр состояния , нельзя определить его амплитуды со сколько нибудь приемлемой точностью. Это следует из оценки на объём классической информации, которую можно извлечь из квантового состояния, а также из следующей теоремы.
Теорема о запрете клонирования квантовых состояний
Не существует унитарного оператора, способного перевести состояние в состояние .
Подбор базиса измерения
Если измерять многократно состояние в стандартном базисе , можно получить значения модулей амплитуд со сколь угодно высокой точностью, в силу правила Борна. Для получения фаз амплитуд необходимо измерять не в стандартном базисе, а в базисе, полученном, например, однокубитовыми преобразованиями (так называемые измерения в незапутанном базисе). Измерения в базисах, состоящих из запутанных состояний, способны дать больший эффект, но их трудно реализовать.
История термина
Томография (томо — сечение) представляет собой восстановление определенного состояния по его сечениям. В квантовой механике состояние представляет собой вектор в гильбертовом пространстве многочастичных квантовых состояний, а сечение — его проекция на одну из координатных осей, называемая измерением. Процесс воссоздания амплитуд формулируется на алгебраическом языке; его можно уподобить обратному преобразованию Радона — Никодима в обычной компьютерной томографии.
Для улучшения этой статьи желательно?: - Найти и оформить в виде сносок ссылки на авторитетные источники, подтверждающие написанное.
- Проставить для статьи более точные категории.
Категория:- Квантовая механика
Wikimedia Foundation. 2010.