Что такое телепортация квантовых ворот?

Телепортация квантового состояния - это протокол квантовой информации, в котором кубит передается между двумя сторонами с использованием начального общего запутанного состояния, измерения Белла, классической связи и локального вращения. По-видимому, существует также то, что называется телепортацией квантовых ворот.

Что такое телепортация квантовых ворот и для чего она используется?

Меня особенно интересуют возможные приложения для моделирования квантовых цепей.

Телепортация квантовых ворот - это способность применить квантовые врата к неизвестному состоянию, пока они телепортируются. Это один из способов, которыми вычисления на основе измерений могут быть описаны с использованием состояний графика.

Обычно телепортация работает при наличии неизвестного квантового состояния $|\psi\rangle$ принадлежит Алисе, и два кубита в состоянии Bell $|\Psi\rangle=(|00\rangle+|11\rangle)/\sqrt{2}$ поделили между Алисой и Бобом. Алиса выполняет измерение состояния Белла, получая один из 4 возможных ответов, и Боб удерживает свой кубит, в зависимости от результата измерения Алисы, одного из 4 состояний$|\psi\rangle,X|\psi\rangle,Z|\psi\rangle,ZX|\psi\rangle.$Таким образом, как только Боб узнает, какой результат получил Алиса, он может компенсировать это, применив подходящего Полиса.

$U$$(\mathbb{I}\otimes U)|\Psi\rangle$$|\Psi\rangle$$U|\psi\rangle,UX|\psi\rangle,UZ|\psi\rangle,UZX|\psi\rangle$$U|\psi\rangle,(UXU^\dagger)U|\psi\rangle,(UZU^\dagger)U|\psi\rangle,(UZXU^\dagger)U|\psi\rangle.$$U$$(\mathbb{I},Z,X,XZ)$$\sqrt{Z}=S$

$T=\sqrt{S}$

$|\Psi\rangle_{A_1B_1}|\Psi\rangle_{A_1B_1}$$B_1$$B_2$

Телепортация в ворота - это, в принципе, метод, который позволяет создавать различные ворота из доступного набора ворот путем телепортации кубитов через запутанные состояния. Примером использования этого метода является создание Т-ворот из набора ворот Клиффорда, чтобы сделать его универсальным. Построение в этом конкретном случае осуществляется с использованием специальных T ancillae. Стандартные ссылки можно найти в arXiv: quant-ph / 9908010 .

Для моделирования квантовых цепей вы можете использовать телепортацию ворот, чтобы перемещать ворота вокруг схемы с использованием кубита вспомогательных (число вспомогательных зависит от количества вентилей).