量子もつれは、2つ以上の量子ビットが相関を持ち、各量子ビットの量子状態を他の量子ビットとは独立に記述できなくなる状態のことです。これは大きな距離だけ離れていても成り立ちます。量子ビットがもつれ状態にあるとき、一方を測定すると即座にもう一方の状態が決まります。例えばベル状態|Φ+⟩ = (|00⟩ + |11⟩)/√2において、1番目の量子ビットを測定して0が得られると、2番目も必ず0になることが保証されます。量子もつれはCNOTのような2量子ビットゲートを用いて生成されます。これは量子計算、量子テレポーテーション、量子暗号にとって鍵となるリソースです。測定結果はランダムであり、古典的に比較したときにのみ相関が現れるため、量子もつれによって光速を超える通信が可能になるわけではありません。
関連用語
ベル状態
Fundamentals4つの最大もつれ2量子ビット状態の一つ — 量子もつれの最も単純な例。
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CNOTゲート
Gates制御NOT — 制御量子ビットが|1⟩のときにターゲット量子ビットを反転させる2量子ビットゲート。
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量子ゲート
Gates量子ゲートは、量子ビットの状態を変える可逆なユニタリ演算です。H、X、CNOTなどを組み合わせ、重ね合わせ、位相変化、量子もつれを作って量子回路を構成します。
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測定
Fundamentals量子ビットの状態を観測する行為で、重ね合わせを明確な0または1に収束させる。
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量子テレポーテーション
Algorithms事前に共有されたもつれと2つの古典ビットを使って、未知の量子ビットの正確な状態を遠く離れた量子ビットへ転送するプロトコルで、粒子そのものを物理的に動かすことも、コピー禁止定理を破ることもない。
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量子ネットワーク
Hardware離れた量子プロセッサ同士の間でもつれを分配することでそれらをつなぐシステムで、通常は光子によって運ばれる。
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