超高密度のコーディングは、量子通信の一形態です。AおよびB株エンタングル状態、その結果、それらの送信者Aの量子ビットを変更することにより、古典的なビット(00,01,10又は11)のような受信者Bに送信される情報。
最初に2量子ビット\(| B_ {00}> = \ FRAC {\ SQRT {2}}({1} | 00> + | 11>)\) 、作用によることができる\(CNOT(H \ otimes I | 00>)\)取得。
AとBが離れていると仮定します。我々\(| B_ {00}> \) BにAへの最初のビット、第二ビット このようにしてAが得られる重畳状態ビット\(q_A = \ FRAC {2}({1} | 0> + | 1>)\)、Bが得られる重畳状態ビット\(Q_B = \ FRAC {1 } {2}(| 0 > + | 1>)\) 、および\(q_A \)と\(Q_B \)(やり方だけで理解するために、間違っている可能性が説明さ)とのもつれの関係が存在します。したがって\(|。B_ {00}> = \ FRAC 1} {2} {(| 0_A0_B 1_A1_B +>)\)。
今、AがBに送信情報に望んでいる(XY(XY = 00,01,10または11)\)\、しかしそれだけで自分のビットを操作することができます(q_A \)\、彼はどのようにすればよいですか?
ビット変化それらの量子ゲート\(q_A \)を行う(\ | B_ {00}> \) となる\(| B_ {X-Y}> \) 、及び送信(q_A \)\ ; Bが受信すると\ (q_Aが\)後に得られる\(| B_ {X-Y}> \) 。
\(XY \) \(B_ {00} \) \(q_A \) ゲート \(q_A \) (新) \(B_ {X-Y} \) 00 \(\中間B_ {00}> = \ FRAC {1} {\ SQRT {2}}(\中間\ textbf {0} 0> + \中間\ textbf {1} 1>)\) \(\ FRAC {1} {2}(\中間0> + \ MID1>)= \ FRAC {1} {2} \左[\ {行列} 1&0 \\ 0 1 \端{行列}開始\正しい]\) \(私は= \左\ [{行列} 1&0 \\ 0 1 \端{行列} \権利を開始\]) \(\ FRAC {1} {2}(\中間0> + \ MID1>)= \ FRAC {1} {2} \左[\ {行列} 1&0 \\ 0 1 \端{行列}開始\正しい]\) \(\中間B_ {00}> = \ FRAC {1} {\ SQRT {2}}(\中間\ textbf {0} 0> + \中間\ textbf {1} 1>)\) 01 \(\中間B_ {00}> = \ FRAC {1} {\ SQRT {2}}(\中間\ textbf {0} 0> + \中間\ textbf {1} 1>)\) \(\ FRAC {1} {2}(\中間0> + \ MID1>)= \ FRAC {1} {2} \左[\ {行列} 1&0 \\ 0 1 \端{行列}開始\正しい]\) \(Z = \左の[開始\ {行列} 1&0 \\ 0 -1 \端{行列} \右] \) \(\ FRAC {1} {2}(\ミッド0> - \ MID1>)= \ FRAC {1} {2} \左[\ {行列} 1&0 \\ 0を開始&-1 \端{マトリックス} \正しい]\) \(\中間B_ {01}> = \ FRAC {1} {\ SQRT {2}}(\中間\ textbf {0} 0> - \中間\ textbf {1} 1>)\) 10 \(\中間B_ {00}> = \ FRAC {1} {\ SQRT {2}}(\中間\ textbf {0} 0> + \中間\ textbf {1} 1>)\) \(\ FRAC {1} {2}(\中間0> + \ MID1>)= \ FRAC {1} {2} \左[\ {行列} 1&0 \\ 0 1 \端{行列}開始\正しい]\) \(X = \ \ [{行列} 0 1 \\ 1&0 \端{行列} \権利を開始\]左) \(\ FRAC {1} {2}(\ミッド1> + \ mid0>)= \ FRAC {1} {2} \左[\ {行列} 0 1 \\ 1&0 \端{行列}開始\正しい]\) \(\中間B_ {10}> = \ FRAC {1} {\ SQRT {2}}(\中間\ textbf {1} 0> + \中間\ textbf {0} 1>)\) 11 \(\中間B_ {00}> = \ FRAC {1} {\ SQRT {2}}(\中間\ textbf {0} 0> + \中間\ textbf {1} 1>)\) \(\ FRAC {1} {2}(\中間0> + \ MID1>)= \ FRAC {1} {2} \左[\ {行列} 1&0 \\ 0 1 \端{行列}開始\正しい]\) \(Z \ AST X = \左[\開始{行列} 0 1 \\ - 1&0 \端{行列} \右] \) \(\ FRAC {1} {2}(\ミッド1> - \ mid0>)= \ FRAC {1} {2} \左[\ 1&0 \端{行列\\ {行列} 0 -1を開始} \正しい]\) \(\中間B_ {11}> = \ FRAC {1} {\ SQRT {2}}(\中間\ textbf {1} 0> - \中間\ textbf {0} 1>)\) Bその後復号(CNOT(H \は、I)B_をotimes XY> \ | | XY> =)\それによって得ることが、\(| XY> \) 。