Op die gebied van kwantummeganika is kwantumverstrengeling 'n verskynsel waar twee of meer deeltjies met mekaar verbind word op so 'n manier dat die toestand van een deeltjie nie onafhanklik van die toestand van die ander beskryf kan word nie, selfs wanneer dit deur groot afstande geskei word. Hierdie verskynsel is 'n onderwerp van intense studie vanweë die implikasies daarvan vir kwantumrekenaarkunde, kriptografie en fundamentele aspekte van kwantumteorie.
Die vraag of kwantumverstrengeling deur plaaslike interaksies geïnduseer kan word, is 'n fundamentele een in die veld van kwantuminligtingteorie. In tradisionele kwantummeganika word verstrengeling dikwels geskep deur 'n proses waar twee of meer deeltjies in wisselwerking tree op 'n manier dat hul eienskappe gekorreleer word. Dit kan gebeur deur 'n verskeidenheid meganismes, soos die emissie en absorpsie van fotone, of deur interaksies bemiddel deur 'n gedeelde omgewing.
Een van die sleutelkenmerke van verstrengeling is dat dit kan voortduur selfs wanneer die verstrengelde deeltjies oor groot afstande geskei word. Hierdie nie-plaaslike aard van verstrengeling is wat dit so 'n kragtige hulpbron maak vir take soos kwantumteleportasie en superdigte kodering. Die vraag ontstaan egter of verstrengeling suiwer deur plaaslike interaksies geskep kan word, waar deeltjies slegs met hul onmiddellike omgewing in wisselwerking tree.
In die konteks van kwantumverstrengeling word daar algemeen geglo dat verstrengeling nie deur suiwer plaaslike interaksies geïnduseer kan word nie. Dit staan bekend as die monogamie van verstrengeling, 'n beginsel wat bepaal dat as twee deeltjies maksimaal met mekaar verstrengel is, hulle nie met enige ander deeltjie verstrengel kan word nie. Dit impliseer dat verstrengeling 'n hulpbron is wat nie plaaslik geskep kan word nie, maar eerder nie-plaaslike interaksies vereis om te genereer.
Om hierdie konsep te illustreer, oorweeg die geval van twee spin-1/2-deeltjies wat aanvanklik in 'n produktoestand is. As hierdie deeltjies slegs met mekaar in wisselwerking tree deur plaaslike interaksies, kan hulle nie verstrengel raak op 'n manier wat die monogamie van verstrengeling skend nie. Enige verstrengeling wat in hierdie stelsel gegenereer word, moet tussen die twee deeltjies versprei word en kan nie met enige ander eksterne deeltjie gedeel word nie.
Terwyl plaaslike interaksies kan lei tot korrelasies tussen deeltjies, is hierdie korrelasies nie voldoende om die soort nie-plaaslike verstrengeling te skep wat kenmerkend is van kwantummeganika nie. Verstrengeling is 'n meer subtiele vorm van korrelasie wat nie deur klassieke idees van inligtinguitruiling of kommunikasie verklaar kan word nie. Dit is 'n unieke kwantumverskynsel wat voortspruit uit die superposisiebeginsel en die nie-kommutatiwiteit van kwantumwaarneembares.
Kwantumverstrengeling is 'n nie-plaaslike verskynsel wat nie alleen deur plaaslike interaksies geïnduseer kan word nie. Die skepping van verstrengeling vereis tipies dat deeltjies in wisselwerking tree op 'n manier dat hul toestande op 'n nie-plaaslike wyse gekorreleer word. Hierdie eienskap van verstrengeling het diepgaande implikasies vir die verwerking van kwantuminligting en vorm die basis van baie kwantumprotokolle en algoritmes.
Ander onlangse vrae en antwoorde t.o.v EITC/QI/QIF Quantum Information Fundamentals:
- Hoe werk die kwantum-ontkenningshek (quantum NOT of Pauli-X-hek)?
- Hoekom is die Hadamard-hek self-omkeerbaar?
- As die 1ste kwbit van die Bell-toestand op 'n sekere basis meet en dan die 2de kwbit meet in 'n basis wat deur 'n sekere hoek theta geroteer word, is die waarskynlikheid dat jy projeksie na die ooreenstemmende vektor sal verkry gelyk aan die sinuskwadraat van theta?
- Hoeveel stukkies klassieke inligting sal nodig wees om die toestand van 'n arbitrêre kwbit-superposisie te beskryf?
- Hoeveel afmetings het 'n spasie van 3 qubits?
- Sal die meting van 'n qubit sy kwantum superposisie vernietig?
- Kan kwantumhekke meer insette as uitsette hê op soortgelyke wyse as klassieke hekke?
- Sluit die universele familie van kwantumhekke die CNOT-hek en die Hadamard-hek in?
- Wat is 'n dubbelspleet eksperiment?
- Is die rotasie van 'n polariserende filter gelykstaande aan die verandering van die fotonpolarisasiemetingsbasis?
Sien meer vrae en antwoorde in EITC/QI/QIF Quantum Information Fundamentals