La teleportación cuántica es una técnica que transfiere un estado cuántico a una localización arbitrariamente alejada usando un estado de entrelazamiento cuántico distribuido y la transmisión de cierta información clásica. La teleportación cuántica no transporta energía o materia, ni permite la comunicación de información a la velocidad superior a la de la luz, pero es útil en comunicación y computación cuánticas.
Realización
A continuación se presenta un experimento realizado en el CERN a través de qubits y computación cuántica:
El objetivo de esta técnica es transmitir un qubit entre Alice (emisor) y Bob (receptor) mediante el envío de dos bits clásicos. Previamente, Alice y Bob deberán compartir un estadoentrelazado (entangled).
Los pasos a seguir por Alice y Bob son los siguientes:
- Alice y Bob preparan un estado entrelazado como el que sigue:
. - Alice y Bob se separan. Alice se queda con el primer qubit del par entrelazado y Bob se lleva el segundo.
- Alice desea ahora transmitir el qubit
a Bob. Alice operará sobre dos qubits: el primero es el qubit que quiere transmitir y el segundo es el primer qubit del par entrelazado, que ella tiene en su poder. - Alice primero aplica la compuerta cuántica CNOT a sus dos qubits.
- Alice aplica la compuerta cuántica Hadamard al primero de sus dos qubits.
- Alice realiza una medición sobre ambos qubits y obtiene los dos bits clásicos b1b2, que envía a Bob por un canal de comunicación clásico.
- Bob aplica la transformación
sobre su qubit, de acuerdo a los bits recibidos b1b2 donde X es la matriz de Pauli σx y Z la matriz de Pauli σz. El resultado obtenido por Bob en su qubit será
.