Una pregunta sobre el teorema de no clonación

Al leer artículos sobre el teorema de no clonación , entiendo que uno está buscando una matriz unitaria tu , tal que para cualquier estado | ϕ A en un estado de Hilbert H A , tenemos eso tu ( | ϕ A | mi B ) = | ϕ A | ϕ B , dónde mi B es un estado en blanco en el espacio de Hilbert H B , y | ϕ B es una copia de | ϕ A en H B . Semejante tu no puede existir

Aún así, me pregunto qué significa realmente "estado en blanco": ¿se permite elegir | mi B como una función de | ϕ A al construir máquinas de clonación, o generalizaciones? (Para que la maquina clonadora no solo venga con la matriz tu , pero también con una función de elección.)

Elegir | mi en dependencia de | ϕ ya tendrías que saber | ϕ . El punto del teorema de no clonación es que no puedes clonar un estado cuántico desconocido. Entonces | mi debe ser algún estado fijo arbitrario (o algún estado aleatorio arbitrario, pero eso no lo haría menos imposible).
@SebastianRiese: está bien, pero ¿no es así si consideramos dos estados desconocidos? | ϕ A y | ϕ A para ser clonado, los estados en blanco que se utilizarán también difieren? (Si uno, digamos | mi B , se usa, no podemos reutilizarlo. Como en el caso de una fotocopiadora real). En ese caso, no se podría "arreglar".
Bueno, por supuesto que necesitamos otro qubit preparado en el estado | mi si queremos intentar clonar el estado de otro qubit. Además, si conocemos el estado de un qubit (y no está entrelazado con otros qubits) siempre podemos encontrar una operación unitaria que lo cambie a nuestro estado fijo. | mi .

Respuestas (1)

Como ya se señaló en los comentarios, el "estado en blanco" no puede elegirse en función de | ϕ .

La razón es que una operación de clonación es una operación unitaria. tu tal que para cualquier estado | ϕ , uno tiene tu | ϕ | ϕ | ϕ . Dicho de otra manera, tu representa un procedimiento que sería capaz de clonar estados de entrada arbitrarios sin pérdida de información.

El "estado en blanco" es solo parte de este protocolo y, como tal, debe elegirse de antemano y no puede depender de la clonación de la entrada.