出典検証済みレベル 2
量子エンタングルメント
量子エンタングルメントは、システムの量子状態が個々の粒子状態の積として記述できない量子粒子間の相関で、距離に関係なく持続する非古典的相関を生み出します。
どういう意味か
エンタングルメントはシステムの量子状態が個々の量子ビット状態に因数分解できないときに発生します。ベルの定理はこの相関が局所隠れ変数理論では説明できない本物の量子現象であることを証明しました。量子計算の高速化、テレポーテーション、量子暗号の鍵資源です。日常のたとえ
別々の箱に入った手袋のペアのようなもの。
量子ダンスパートナーのようなもの。
よくある誤解
- エンタングルメントは超光速通信を許しません。
- 粒子が互いに影響するという意味ではありません。
要点
- エンタングル状態は個々の量子ビット状態の積で記述不可。
- ベルの定理が局所隠れ変数を超えることを証明。
- 計算高速化、テレポーテーション、暗号の鍵資源。
理解度チェック
次のうちエンタングル状態はどれ？
- A.|00⟩
- B.|+⟩|0⟩
- C.(|00⟩+|11⟩)/√2
- D.|0⟩|1⟩
答えを見る
答え: C. (|00⟩+|11⟩)/√2
理由: (|00⟩+|11⟩)/√2は積状態に分解できず、エンタングルしています。
前提となる概念
一次資料: Einstein, Podolsky & Rosen, Phys. Rev. 47, 777 (1935), doi:10.1103/PhysRev.47.777
Term per Schroedinger, Naturwissenschaften 23, 807 (1935); nonlocal correlations per Bell 1964.