Superdense Coding

Superdense Coding ist gewissermaßen das Spiegelbild der Quantenteleportation: Teleportation nutzt zwei klassische Bits und Verschränkung, um den Zustand eines Qubits zu übertragen, während Superdense Coding ein Qubit und Verschränkung nutzt, um zwei klassische Bits zu übertragen. Sender und Empfänger starten mit einem geteilten Bell-Paar. Um eine von vier möglichen Zwei-Bit-Nachrichten zu senden, wendet der Sender eines von vier Gattern (Identität, X, Z oder XZ) auf seine Hälfte des verschränkten Paares an und schickt dann dieses eine Qubit physisch an den Empfänger. Der Empfänger, der nun beide Hälften des ursprünglichen verschränkten Paares besitzt, führt eine Bell-Basis-Messung durch, die deterministisch offenbart, welches der vier Gatter angewendet wurde und damit, welche Zwei-Bit-Nachricht gesendet wurde. Wie die Teleportation überschreitet auch Superdense Coding nicht die klassische Kanalkapazität, wenn man die ursprünglichen Kosten der Verteilung des verschränkten Paares mitzählt, und erlaubt keine Signalübertragung schneller als Licht. Seine praktische Relevanz heute liegt vor allem im Lehrbeispiel und als Baustein beim Entwurf von Quantennetzwerkprotokollen, weniger als eingesetzte Kommunikationstechnik.