Constructul principal a canalului cuantic bazat pe corelațiile lanțului de spini este de a avea o colecție de N spini cuplați. De o parte și de alta a canalului cuantic, există două grupuri de spini și le numim registre cuantice, A și B. Un mesaj este trimis prin codificarea de către expeditorul mesajului a unor informații pe registrul A, iar apoi, după ce le lasă să se propagă pe o perioadă de timp t, receptorul le preia ulterior din B. Starea ρA este pregătită pe A prin decuplarea mai întâi a spinilor de pe A de cei de pe restul lanțului. După pregătire, lui ρA îi este permis să interacționeze cu starea de pe restul lanțului, care inițial are starea σ0. Starea lanțului de spini pe măsură ce timpul trece poate fi descrisă prin R(t) = U(t)(ρA ⊗ σ0)U†(t). Din această relație putem obține starea spinilor aparținând registrului B, eliminând toate celelalte stări ale lanțului.
ρB(t) = Tr(B)[U(t)(ρA ⊗ σ0)U†(t)]
Aceasta dă maparea de mai jos, care descrie modul în care starea de pe A este transformată în funcție de timp pe măsură ce este transmisă prin canalul cuantic către B. U(t) este doar o matrice unitară care descrie evoluția sistemului în funcție de timp.
ρA → M(ρA) ≡ ρB(t) = Tr(B)[U(t)(ρA ⊗ σ0)U†(t)]
Există, totuși, câteva probleme cu această descriere a canalului cuantic. Una dintre ipotezele implicate în utilizarea unui astfel de canal este că ne așteptăm ca stările lanțului să nu fie perturbate. Deși este posibil ca o stare să fie codificată pe A fără a perturba lanțul, o citire a stării din B va influența stările restului lanțului de spini. Astfel, orice manipulare repetată a registrelor A și B va avea un impact necunoscut asupra canalului cuantic. Având în vedere acest fapt, rezolvarea capacităților acestei mapări nu ar fi în general utilă, deoarece se va aplica doar atunci când mai multe copii ale lanțului funcționează în paralel. Pentru a calcula valori semnificative pentru aceste capacități, modelul simplu de mai jos permite rezolvarea exactă a capacităților.
(Include texte traduse și adaptate din Wikipedia de Nicolae Sfetcu)
Descoperă mai multe la MultiMedia
Abonează-te ca să primești ultimele articole prin email.
Lasă un răspuns