Qual é o circuito quântico equivalente a um apagador quântico (escolha retardada)?

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Os computadores quânticos são capazes de simular com eficiência qualquer outro sistema quântico. Portanto, deve haver algum tipo de equivalente a uma configuração (possivelmente simulada) de apagador quântico. Eu gostaria de ver esse equivalente desenhado como um circuito quântico, idealmente na variante de um apagador quântico de escolha retardada .

Uma realização (quântica) experimental de um apagador quântico é a seguinte: você cria um experimento de interferência de fenda dupla em que obtém informações sobre o caminho "duplicando" fótons na frente de cada fenda usando conversão paramétrica descendente espontânea (cuja física não é importante para o meu argumento, o ponto é que temos um novo fóton que podemos medir para obter informações sobre qual o caminho). O padrão de interferência desaparece naturalmente, a menos que construamos um apagador quântico: se os dois fótons "duplicados" que transportam as informações de sentido único são sobrepostos por meio de um divisor de feixe de 50 a 50, de tal maneira que as informações de modo não podem mais ser medidas, o padrão de interferência reaparece. Curiosamente,

Parece-me incapaz de encontrar uma equivalência convincente para o padrão de interferência e para o apagador quântico em simples portões de qubit. Mas eu adoraria fazer o pensamento (e, idealmente, o real) experimentar em um computador quântico também. Qual programa (circuito quântico) eu precisaria executar em um computador quântico para fazer isso?

pirâmides
fonte

Respostas:

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Vou tentar traduzir o Kim et. al. experimente de uma descrição óptica para uma descrição quântica de informações. Aqui está a configuração experimental, como você a encontra no artigo da wikipedia :
o experimento

Associamos o caminho azul a eo vermelho com | 1 . A fenda dupla pode ser descrita por um portão Hadamard. O BBO corresponde a um portão CNOT. O estado após o BBO é 1|0|112(|00+|11)φxD0Rφ=diag(1,eiφ)D0D0|0
O circuito quântico

12(|00+|10+eiφ|01eiφ|11)=12(((1+eiφ)|0+(1eiφ)|1)|++((1eiφ)|0+(1+eiφ)|1)|)

D0|00|
D3D4D012|±D1D2D012(1cosφ)
M. Stern
fonte
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Perfeito, obrigado! Não se preocupe com o circuito; a descrição é tão clara que o circuito pode ser facilmente desenhado seguindo-o.
Pyramids
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Mesmo assim ^, eu acho que ter o circuito seria uma boa adição .. :-)
Kiro
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@ Kiro: Eu concordo e incluo o diagrama na resposta.
M. Stern