Теорема о запрете клонирования кратко

Привет, Вы узнаете о том , что такое теорема о запрете клонирования, Разберем основные их виды и особенности использования. Еще будет много подробных примеров и описаний. Для того чтобы лучше понимать что такое теорема о запрете клонирования , настоятельно рекомендую прочитать все из категории Квантовая информатика.

Теорема о запрете клони́рования — утверждение квантовой теории о невозможности создания идеальной копии произвольного неизвестного квантового состояния. Теорема была сформулирована Вуттерсом, Зуреком и Диэксом в 1982 году и имела огромное значение в области квантовых вычислений, квантовой теории информации и смежных областях.

Состояние одной квантовой системы может быть запутанным с состоянием другой системы. Например, создать запутанное состояние двух кубитов можно с помощью однокубитного преобразования Адамара и двухкубитного квантового вентиля C-NOT. Результатом такой операции не будет клонирование, поскольку результирующее состояние нельзя описать на языке состояний подсистем (состояние является нефакторизуемым). Клонирование — это такая операция, в результате которой создается состояние, являющееся тензорным произведением идентичных состояний подсистем.

Доказательство

Пусть мы хотим создать копию системы A, которая находится в состоянии (см. обозначения Дирака). Для этого возьмем систему B с тем же самым гильбертовым пространством, находящуюся в начальном состоянии . Начальное состояние, конечно, не должно зависеть от состояния , поскольку это состояние нам неизвестно. Составная система A + B описывается тензорным произведением состояний подсистем:

С составной системой можно произвести два различных действия.

1. Мы можем измерить ее состояние, что приведет к необратимому переходу системы в одно из собственных состояний измеряемой наблюдаемой и к (частичной) потере информации об исходном состоянии системы A. Об этом говорит сайт https://intellect.icu . Очевидно, такой сценарий нам не подходит.
2. Другая возможность заключается в применении унитарного преобразования U, должным образом «настраивая» гамильтониан системы. Оператор U будет клонировать состояние системы, если

и

для всех и

Согласно определению унитарного оператора, U сохраняет скалярное произведение:

то есть

Из этого следует, что либо либо состояния и ортогональны (что в общем случае, конечно, неверно). Таким образом, операция U не может клонировать произвольное квантовое состояние.

теорема о запрете клонирования доказана.

Неточное копирование

Хотя создание точных копий неизвестного квантового состояния невозможно, можно тиражировать его неточные копии. Для этого нужно привести исходную систему во взаимодействие с большей вспомогательной системой и провести специальное унитарное преобразование комбинированной системы, в результате которого несколько компонентов большей системы станут приблизительными копиями исходной. Такой процесс может быть использован для атаки на квантовые криптографические системы, а также для других целей в квантовых вычислениях.

Вопрос про отличие клонированного человека или объекта.

Как доказать что ты не клон?

или объект не клон?

ответ - согласно теореме о запрете клонирования - всегда будет отличите это можно найти методами анализов и исследований

Примение

подтверждение не вмешательства в передаваемую информацию (атака по середине)

Вау!! 😲 Ты еще не читал? Это зря!

• философский зомби , зомби чалмерса ,
• Квантовая телепортация
• Квантовая запутанность
• Квантовый компьютер
• Квантовая криптография
• Квантовые деньги

Данная статья про теорема о запрете клонирования подтверждают значимость применения современных методик для изучения данных проблем. Надеюсь, что теперь ты понял что такое теорема о запрете клонирования и для чего все это нужно, а если не понял, или есть замечания, то не стесняйся, пиши или спрашивай в комментариях, с удовольствием отвечу. Для того чтобы глубже понять настоятельно рекомендую изучить всю информацию из категории Квантовая информатика