Я просматривал документацию Microsoft Quantum Development Kit, когда наткнулся на Обучение технике телепортации. В нем говорится:
1. Entangling here and there by applying a Hadamard gate and CNOT gate.
2. Sending the message using a CNOT gate and a Hadamard gate.
3. Taking a measurement of the first and second qubits, message and here.
4. Applying a NOT gate or a Z gate, depending on the result of the measurement in step 3.
Я понимаю, что Адамардинг кубита а потом с использованием CNOT на нем и на других кубитах запутывает их, и это важная часть телепортации. Чего я не понимаю, так это того, как использование CNOT для кубита сообщений а потом Адамардинга может вообще помочь в процессе телепортации.
Но хуже всего для меня то, что описанный выше метод работает просто идеально. Должно быть что-то очень простое, что мне не хватает. Спасибо за прочтение.
Лучший способ понять простые квантовые алгоритмы — следовать математике.
Применение CNOT к кубиту сообщения и части Алисы в паре Белла запутывает все три кубита, так что информация из кубита сообщения распределяется по всей системе. Применение вентиля Адамара к кубиту бывшего сообщения, а затем измерение его и кубита Алисы гарантирует, что вся информация сконцентрирована в кубите Боба и классических результатах измерения. Но вам нужно выполнить математику, чтобы увидеть, в каком состоянии находится система между этими операциями и почему вам нужно применять исправления, которые предписывает алгоритм.
Я не буду вдаваться в математику здесь (в основном потому, что без TeX это очень сложно) - ссылка, которую вы дали, очень подробно описывает всю математику. Чтобы расширить формулы, вы можете найти интерактивную демонстрацию, которая показывает процесс телепортации определенного состояния, такого как Вот этот.
Один из способов обрести интуицию — думать об этих воротах не как об этапе обработки, а как об измерении в базисе Белла. (Вот как вы измеряете два кубита в базисе бел CNOT + H на кубите 1 + мера)
Если вы думаете об этом таким образом, то процесс таков: вы берете кубит, который нужно передать, и измеряете его в базисе Белла с кубитом А — «вы измеряете корреляцию между этим кубитом и кубитом А». Затем вы берете «измеренную корреляцию» и применяете ее «обратно» к кубиту B (который запутан с A), снова получая исходный кубит.