Квант механикийн хүрээнд квант орооцолдох нь хоёр буюу түүнээс дээш бөөмс хоорондоо холбогдож, нэг бөөмийн төлөв байдлыг бусдын төлөв байдлаас үл хамааран дүрслэх боломжгүй, тэр ч байтугай асар их зайд тусгаарлагдсан ч гэсэн үзэгдэл юм. Энэхүү үзэгдэл нь квант тооцоолол, криптограф, квант онолын үндсэн талуудад үзүүлэх нөлөөгөөр эрчимтэй судалгааны сэдэв байсаар ирсэн.
Орон нутгийн харилцан үйлчлэлээр квант орооцолдож болох уу гэсэн асуулт нь квант мэдээллийн онолын талбарт хамгийн чухал асуудал юм. Уламжлалт квант механикт орооцолдол нь ихэвчлэн хоёр ба түүнээс дээш бөөмс хоорондоо харилцан үйлчлэлцэж, тэдгээрийн шинж чанарууд хоорондоо уялдаа холбоотой болдог процессоор үүсдэг. Энэ нь фотоныг ялгаруулах, шингээх гэх мэт янз бүрийн механизмаар эсвэл дундын орчны зуучлалын харилцан үйлчлэлээр дамжин тохиолдож болно.
Орооцолдохын нэг гол онцлог нь орооцолдсон бөөмсийг хол зайд холбосон ч энэ нь хэвээр үлдэж чаддагт оршино. Энэхүү орооцолдлын орон нутгийн бус шинж чанар нь түүнийг квант телепортац, хэт нягт кодчилол зэрэг ажлуудад маш хүчирхэг эх сурвалж болгодог зүйл юм. Гэсэн хэдий ч бөөмс нь зөвхөн ойр орчмынхоо харилцан үйлчлэлээр зөвхөн орон нутгийн харилцан үйлчлэлээр орооцолдож болох уу гэсэн асуулт гарч ирнэ.
Квантын орооцолдолын нөхцөлд зөвхөн орон нутгийн харилцан үйлчлэлээр орооцолдох боломжгүй гэж ерөнхийд нь үздэг. Үүнийг орооцолдох моногами гэж нэрлэдэг бөгөөд хэрэв хоёр бөөм хоорондоо хамгийн их орооцолдсон бол өөр ямар ч бөөмтэй орооцолдох боломжгүй гэсэн зарчим юм. Энэ нь орооцолдох нь орон нутагт бий болгох боломжгүй, харин бий болгохын тулд орон нутгийн бус харилцан үйлчлэл шаарддаг нөөц гэдгийг харуулж байна.
Энэ ойлголтыг харуулахын тулд эхлээд бүтээгдэхүүний төлөвт байгаа хоёр спин-1/2 бөөмийн тохиолдлыг авч үзье. Хэрэв эдгээр бөөмс нь зөвхөн орон нутгийн харилцан үйлчлэлээр бие биетэйгээ харилцан үйлчилдэг бол тэдгээр нь орооцолдох моногамийг зөрчих замаар орооцолдож чадахгүй. Энэ системд үүссэн аливаа орооцолдол нь хоёр бөөмийн хооронд тархсан байх ёстой бөгөөд бусад гадны бөөмстэй хуваалцах боломжгүй.
Хэдийгээр орон нутгийн харилцан үйлчлэл нь бөөмс хоорондын хамаарлыг бий болгоход хүргэдэг ч эдгээр хамаарал нь квант механикийн шинж чанартай орон нутгийн бус орооцолдол үүсгэхэд хангалтгүй юм. Орооцолдох нь харилцан хамаарлын илүү нарийн хэлбэр бөгөөд мэдээлэл солилцох, харилцааны сонгодог ойлголтоор тайлбарлах боломжгүй юм. Энэ бол суперпозицийн зарчим болон квант ажиглалтын үл хувиралтаас үүссэн өвөрмөц квантын үзэгдэл юм.
Квант орооцолдох нь зөвхөн орон нутгийн харилцан үйлчлэлээр өдөөгддөггүй орон нутгийн бус үзэгдэл юм. Орооцолдол үүсгэх нь ихэвчлэн бөөмсийг харилцан үйлчлэлцэхийг шаарддаг бөгөөд тэдгээрийн төлөв байдал нь орон нутгийн бус байдлаар хамааралтай болдог. Энэхүү орооцолдох шинж чанар нь квант мэдээллийн боловсруулалтад гүн гүнзгий нөлөө үзүүлж, олон квант протокол, алгоритмын үндэс суурийг бүрдүүлдэг.
Сүүлийн үеийн бусад асуулт, хариулт EITC/QI/QIF квант мэдээллийн үндэс:
- Квант үгүйсгэх хаалга (квант БИШ эсвэл Паули-Х хаалга) хэрхэн ажилладаг вэ?
- Хадамард хаалга яагаад өөрөө эргэх боломжтой вэ?
- Хэрэв Bell төлөвийн 1-р кубитийг тодорхой үндэслэлээр хэмжиж, дараа нь 2-р кубитийг тета өнцгөөр эргүүлсэн суурь дээр хэмжвэл харгалзах вектор руу проекцийг олж авах магадлал тетагийн синусын квадраттай тэнцүү байна уу?
- Дурын кубит суперпозицияны төлөвийг дүрслэхийн тулд хэдэн бит сонгодог мэдээлэл шаардлагатай вэ?
- 3 кубит зайтай хэдэн хэмжээст вэ?
- Кубитийн хэмжилт нь түүний квант суперпозицияг устгах уу?
- Квантын хаалга нь сонгодог хаалгатай адил гаралтаас илүү их оролттой байж чадах уу?
- Квантын хаалганы бүх нийтийн гэр бүлд CNOT хаалга, Хадамард хаалга багтдаг уу?
- Давхар ангархай туршилт гэж юу вэ?
- Туйлшруулагч шүүлтүүрийг эргүүлэх нь фотоны туйлшралын хэмжилтийн суурийг өөрчлөхтэй тэнцэх үү?
Бусад асуулт, хариултыг EITC/QI/QIF Quantum Information Fundamentals хэсгээс үзнэ үү
Илүү олон асуулт, хариулт:
- Талбар: Квантын мэдээлэл
- хөтөлбөр: EITC/QI/QIF квант мэдээллийн үндэс (гэрчилгээжүүлэх хөтөлбөрт очно уу)
- Хичээл: Квант оролт (холбогдох хичээл рүүгээ яв)
- сэдэв: Үлдэгдэл (холбогдох сэдэв рүү оч)