Superdense coding
ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಮಾಹಿತಿ ಸಿದ್ಧಾಂತದಲ್ಲಿ, ಸೂಪರ್ಡೆನ್ಸ್ ಕೋಡಿಂಗ್ (ದಟ್ಟವಾದ ಕೋಡಿಂಗ್ ಎಂದೂ ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ) ಎಂಬುದು ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಸಂವಹನ ಶಿಷ್ಟಾಚಾರವಾಗಿದ್ದು, ಕಳುಹಿಸುವವರು ಮತ್ತು ಸ್ವೀಕರಿಸುವವರು ಸಿಕ್ಕಿಹಾಕಿಕೊಂಡಿರುವ ಸಂಪನ್ಮೂಲವನ್ನು ಮೊದಲೇ ಹಂಚಿಕೊಳ್ಳುತ್ತಾರೆ ಎಂಬ ಊಹೆಯ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ, ಸಣ್ಣ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಕ್ಯೂಬಿಟ್ಗಳನ್ನು ಮಾತ್ರ ರವಾನಿಸುವ ಮೂಲಕ ಹಲವಾರು ಶಾಸ್ತ್ರೀಯ ಬಿಟ್ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಸಂವಹನ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಅದರ ಸರಳವಾದ ರೂಪದಲ್ಲಿ, ಶಿಷ್ಟಾಚಾರವು ಎರಡು ಪಕ್ಷಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ, ಇದನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ ಆಲಿಸ್ ಮತ್ತು ಬಾಬ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಗರಿಷ್ಠವಾಗಿ ಸಿಕ್ಕಿಹಾಕಿಕೊಂಡ ಕ್ಯೂಬಿಟ್ಗಳ ಜೋಡಿಯನ್ನು ಹಂಚಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಆಲಿಸ್ಗೆ ಕೇವಲ ಒಂದು ಕ್ಯೂಬಿಟ್ ಅನ್ನು ಕಳುಹಿಸುವ ಮೂಲಕ ಎರಡು ಬಿಟ್ಗಳನ್ನು (ಅಂದರೆ, 00,01,10 ಅಥವಾ 11 ರಲ್ಲಿ ಒಂದು) ಬಾಬ್ಗೆ ರವಾನಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ. ಈ ಶಿಷ್ಟಾಚಾರವನ್ನು ಮೊದಲ ಬಾರಿಗೆ 1970 ರಲ್ಲಿ ಚಾರ್ಲ್ಸ್ ಎಚ್. ಬೆನೆಟ್ ಮತ್ತು ಸ್ಟೀಫನ್ ವೈಸ್ನರ್ ಅವರು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದರು (ಆದರೂ ಅವರು 1992 ರವರೆಗೆ ಪ್ರಕಟಿಸಲಿಲ್ಲ) ಮತ್ತು 1996 ರಲ್ಲಿ ಕ್ಲಾಸ್ ಮ್ಯಾಟಲ್, ಹರಾಲ್ಡ್ ವೈನ್ಫರ್ಟರ್, ಪಾಲ್ ಜಿ. ಕ್ವಿಯಾಟ್ ಮತ್ತು ಆಂಟನ್ ಝೈಲಿಂಗರ್ ಅವರು ಸಿಕ್ಕಿಹಾಕಿಕೊಂಡ ಫೋಟಾನ್ ಜೋಡಿಗಳನ್ನು ಬಳಸಿ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ಕಾರ್ಯರೂಪಕ್ಕೆ ತಂದರು. ಸೂಪರ್ಡೆನ್ಸ್ ಕೋಡಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಟೆಲಿಪೋರ್ಟೇಶನ್ಗೆ ವಿರುದ್ಧವಾಗಿ ಯೋಚಿಸಬಹುದು, ಇದರಲ್ಲಿ ಆಲಿಸ್ ಮತ್ತು ಬಾಬ್ ಪೂರ್ವ-ಹಂಚಿಕೆಯ ಬೆಲ್ ಜೋಡಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವವರೆಗೆ, ಎರಡು ಶಾಸ್ತ್ರೀಯ ಬಿಟ್ಗಳನ್ನು ಸಂವಹನ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಆಲಿಸ್ನಿಂದ ಬಾಬ್ಗೆ ಒಂದು ಕ್ಯೂಬಿಟ್ ಅನ್ನು ವರ್ಗಾಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಒಂದೇ ಕ್ಯೂಬಿಟ್ ಮೂಲಕ ಎರಡು ಬಿಟ್ಗಳ ಪ್ರಸರಣವು ಸಾಧ್ಯವಾಗಿದ್ದು, ಆಲಿಸ್ ಸಿಕ್ಕಿಹಾಕಿಕೊಂಡ ಸ್ಥಿತಿಯ ತನ್ನ ಪಾಲಿನ ಮೇಲೆ ನಿರ್ವಹಿಸಲು ನಾಲ್ಕು ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಗೇಟ್ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಗಳ ನಡುವೆ ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಬಹುದು. ಆಲಿಸ್ ತಾನು ರವಾನಿಸಲು ಬಯಸುವ ಜೋಡಿ ಬಿಟ್ಗಳಿಗೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ ಯಾವ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸಬೇಕೆಂದು ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತಾಳೆ. ನಂತರ ಅವಳು ಆಯ್ದ ದ್ವಾರದ ಮೂಲಕ ವಿಕಸನಗೊಂಡ ಕ್ಯೂಬಿಟ್ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಬಾಬ್ಗೆ ಕಳುಹಿಸುತ್ತಾಳೆ. ಸೈದ್ ಕ್ಯೂಬಿಟ್ ಹೀಗೆ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯನ್ನು ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಲು ಆಲಿಸ್ ಬಳಸಿದ ಎರಡು ಬಿಟ್ಗಳ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಎನ್ಕೋಡ್ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ನಡುವೆ ಪೂರ್ವ-ಹಂಚಿಕೆಯ ಸಿಕ್ಕಿಹಾಕಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯಿಂದಾಗಿ ಈ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಬಾಬ್ ಮರುಪಡೆಯಬಹುದು. ಆಲಿಸ್ನ ಕ್ಯೂಬಿಟ್ ಅನ್ನು ಸ್ವೀಕರಿಸಿದ ನಂತರ, ಜೋಡಿಯ ಮೇಲೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತಾ ಮತ್ತು ಎರಡನ್ನೂ ಅಳೆಯುತ್ತಾ, ಬಾಬ್ ಎರಡು ಶಾಸ್ತ್ರೀಯ ಬಿಟ್ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಪಡೆಯುತ್ತಾನೆ. ಆಲಿಸ್ ಮತ್ತು ಬಾಬ್ ಸಿಕ್ಕಿಹಾಕಿಕೊಳ್ಳುವುದನ್ನು ಮೊದಲೇ ಹಂಚಿಕೊಳ್ಳದಿದ್ದರೆ, ಸೂಪರ್ ಡೆನ್ಸ್ ಪ್ರೋಟೋಕಾಲ್ ಅಸಾಧ್ಯ, ಏಕೆಂದರೆ ಇದು ಹೋಲೆವೊನ ಪ್ರಮೇಯವನ್ನು ಉಲ್ಲಂಘಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ಒತ್ತಿಹೇಳಲು ಯೋಗ್ಯವಾಗಿದೆ. ಸೂಪರ್ಡೆನ್ಸ್ ಕೋಡಿಂಗ್ ಸುರಕ್ಷಿತ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಸೀಕ್ರೆಟ್ ಕೋಡಿಂಗ್ನ ಆಧಾರವಾಗಿರುವ ತತ್ವವಾಗಿದೆ. ಕಳುಹಿಸಲಾಗುವ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಡಿಕೋಡ್ ಮಾಡಲು ಎರಡೂ ಕ್ಯೂಬಿಟ್ಗಳನ್ನು ಹೊಂದುವ ಅಗತ್ಯತೆಯು ಕದ್ದಾಲಿಕೆ ಮಾಡುವವರು ಸಂದೇಶಗಳನ್ನು ತಡೆದುಕೊಳ್ಳುವ ಅಪಾಯವನ್ನು ನಿವಾರಿಸುತ್ತದೆ. ಆಲಿಸ್ ಕ್ಯೂಬಿಟ್ಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು (ಶಾಸ್ತ್ರೀಯ ಬಿಟ್ಗಳ ಬದಲಿಗೆ) ಬಾಬ್ಗೆ ಎರಡು ಶಾಸ್ತ್ರೀಯ ಬಿಟ್ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು (00,01,10, ಅಥವಾ 11) ಕಳುಹಿಸಲು ಬಯಸುತ್ತಾರೆ ಎಂದು ಭಾವಿಸೋಣ. ಇದನ್ನು ಮಾಡಲು, ಒಂದು ಸಿಕ್ಕಿಹಾಕಿಕೊಂಡ ಸ್ಥಿತಿ (ಉದಾ. ಬೆಲ್ ಸ್ಟೇಟ್) ಅನ್ನು ಬೆಲ್ ಸರ್ಕ್ಯೂಟ್ ಅಥವಾ ಗೇಟ್ ಬಳಸಿ ಚಾರ್ಲಿಯು, ಮೂರನೇ ವ್ಯಕ್ತಿಯಿಂದ ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಚಾರ್ಲಿ ನಂತರ ಈ ಕ್ಯೂಬಿಟ್ಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದನ್ನು (ಬೆಲ್ ರಾಜ್ಯದಲ್ಲಿ) ಆಲಿಸ್ಗೆ ಮತ್ತು ಇನ್ನೊಂದನ್ನು ಬಾಬ್ಗೆ ಕಳುಹಿಸುತ್ತಾನೆ. ಒಮ್ಮೆ ಆಲಿಸ್ ತನ್ನ ಕ್ಯೂಬಿಟ್ ಅನ್ನು ಸಿಕ್ಕಿಹಾಕಿಕೊಂಡ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಪಡೆದ ನಂತರ, ಅವಳು ಬಾಬ್ಗೆ ಕಳುಹಿಸಲು ಬಯಸುವ ಎರಡು-ಬಿಟ್ ಸಂದೇಶವನ್ನು (00,01,10 ಅಥವಾ 11) ಅವಲಂಬಿಸಿ ತನ್ನ ಕ್ಯೂಬಿಟ್ಗೆ ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಗೇಟ್ ಅನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸುತ್ತಾಳೆ. ಅವಳ ಸಿಕ್ಕಿಹಾಕಿಕೊಂಡ ಕ್ಯೂಬಿಟ್ ಅನ್ನು ನಂತರ ಬಾಬ್ಗೆ ಕಳುಹಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅವರು ಸೂಕ್ತವಾದ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಗೇಟ್ ಅನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಿದ ನಂತರ ಮತ್ತು ಅಳತೆ ಮಾಡಿದ ನಂತರ, ಶಾಸ್ತ್ರೀಯ ಎರಡು-ಬಿಟ್ ಸಂದೇಶವನ್ನು ಹಿಂಪಡೆಯಬಹುದು. ಆಲಿಸ್ ತನ್ನ ಪ್ರಕ್ಷೇಪಕ ಅಳತೆಯಿಂದ ಸರಿಯಾದ ಶಾಸ್ತ್ರೀಯ ಬಿಟ್ಗಳನ್ನು ಪಡೆಯಲು ಯಾವ ಗೇಟ್ ಅನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸಬೇಕು ಎಂದು ಬಾಬ್ಗೆ ತಿಳಿಸುವ ಅಗತ್ಯವಿಲ್ಲ ಎಂದು ಗಮನಿಸಿ. ಶಿಷ್ಟಾಚಾರವನ್ನು ಐದು ವಿಭಿನ್ನ ಹಂತಗಳಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಬಹುದುಃ ತಯಾರಿಕೆ, ಹಂಚಿಕೆ, ಎನ್ಕೋಡಿಂಗ್, ಕಳುಹಿಸುವಿಕೆ ಮತ್ತು ಡಿಕೋಡಿಂಗ್. ಸಿದ್ಧತೆ ಶಿಷ್ಟಾಚಾರವು ಸಿಕ್ಕಿಹಾಕಿಕೊಂಡ ಸ್ಥಿತಿಯ ತಯಾರಿಕೆಯೊಂದಿಗೆ ಪ್ರಾರಂಭವಾಗುತ್ತದೆ, ನಂತರ ಅದನ್ನು ಆಲಿಸ್ ಮತ್ತು ಬಾಬ್ ನಡುವೆ ಹಂಚಿಕೊಳ್ಳಲಾಗುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಈ ಕೆಳಗಿನ ಬೆಲ್ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಟೆನ್ಸರ್ ಉತ್ಪನ್ನವನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯ ಬಳಕೆಯಲ್ಲಿ ಟೆನ್ಸರ್ ಉತ್ಪನ್ನ ಚಿಹ್ನೆಯನ್ನು ಬಿಟ್ಟುಬಿಡಬಹುದುಃ ಬೆಲ್ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಸಿದ್ಧಪಡಿಸಿದ ನಂತರ, ಸಬ್ಸ್ಕ್ರಿಪ್ಟ್ ಎ ಯಿಂದ ಸೂಚಿಸಲಾದ ಕ್ಯೂಬಿಟ್ ಅನ್ನು ಆಲಿಸ್ಗೆ ಕಳುಹಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸಬ್ಸ್ಕ್ರಿಪ್ಟ್ ಬಿ ಯಿಂದ ಸೂಚಿಸಲಾದ ಕ್ಯೂಬಿಟ್ ಅನ್ನು ಬಾಬ್ಗೆ ಕಳುಹಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಆಲಿಸ್ ಮತ್ತು ಬಾಬ್ ಬೇರೆ ಬೇರೆ ಸ್ಥಳಗಳಲ್ಲಿ ಇರಬಹುದು, ಒಬ್ಬರಿಗೊಬ್ಬರು ಅನಿಯಮಿತ ಅಂತರದಲ್ಲಿರಬಹುದು. ಸಿಕ್ಕಿಹಾಕಿಕೊಂಡ ಸ್ಥಿತಿಯ ಸಿದ್ಧತೆ ಮತ್ತು ಹಂಚಿಕೆಯ ನಡುವೆ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಯವಿಧಾನದ ಉಳಿದ ಹಂತಗಳ ನಡುವೆ ಅನಿಯಂತ್ರಿತ ಅವಧಿಯಿರಬಹುದು. ಸ್ಥಳೀಯವಾಗಿ ತನ್ನ ಕ್ಯೂಬಿಟ್ಗೆ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಗೇಟ್ ಅನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸುವ ಮೂಲಕ, ಆಲಿಸ್ ಸಿಕ್ಕಿಹಾಕಿಕೊಂಡ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ನಾಲ್ಕು ಬೆಲ್ ಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಯಾವುದಾದರೂ ಒಂದಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸಬಹುದು (ಸಹಜವಾಗಿ, ಸೇರಿದಂತೆ). ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಎರಡು ಕ್ಯೂಬಿಟ್ಗಳ ನಡುವಿನ ಸಿಕ್ಕಿಹಾಕಿಕೊಳ್ಳುವಿಕೆಯನ್ನು "ಮುರಿಯಲು" ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ ಎಂಬುದನ್ನು ಗಮನಿಸಿ. ಆಕೆ ಬಾಬ್ಗೆ ಯಾವ ಶಾಸ್ತ್ರೀಯ ಎರಡು-ಬಿಟ್ ಸಂದೇಶವನ್ನು ಕಳುಹಿಸಲು ಬಯಸುತ್ತಾಳೆ ಎಂಬುದರ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಆಲಿಸ್ ತನ್ನ ಸಿಕ್ಕಿಹಾಕಿಕೊಂಡ ಕ್ಯೂಬಿಟ್ನಲ್ಲಿ ಯಾವ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಗಳನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸಬೇಕು ಎಂಬುದನ್ನು ಈಗ ವಿವರಿಸೋಣ. ಈ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಗಳನ್ನು ಏಕೆ ನಡೆಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ನಾವು ನಂತರ ನೋಡುತ್ತೇವೆ. ಆಲಿಸ್ ಕಳುಹಿಸಲು ಬಯಸಬಹುದಾದ ನಾಲ್ಕು ಸಂಭವನೀಯ ಎರಡು-ಬಿಟ್ ತಂತಿಗಳಿಗೆ ಅನುಗುಣವಾದ ನಾಲ್ಕು ಪ್ರಕರಣಗಳಿವೆ. 1. ಆಲಿಸ್ ಶಾಸ್ತ್ರೀಯ ಎರಡು-ಬಿಟ್ ಸ್ಟ್ರಿಂಗ್ 00 ಅನ್ನು ಬಾಬ್ಗೆ ಕಳುಹಿಸಲು ಬಯಸಿದರೆ, ಆಕೆ ತನ್ನ ಕ್ಯೂಬಿಟ್ಗೆ ಗುರುತಿನ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಗೇಟ್ ಅನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸುತ್ತಾಳೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಅದು ಬದಲಾಗದೆ ಉಳಿಯುತ್ತದೆ. ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಸಿಕ್ಕಿಹಾಕಿಕೊಂಡ ಸ್ಥಿತಿಯು ಬೇರೆ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, ಆಲಿಸ್ ಮತ್ತು ಬಾಬ್ ನಡುವೆ ಹಂಚಿಕೊಂಡ ಸಿಕ್ಕಿಹಾಕಿಕೊಂಡ ಸ್ಥಿತಿಯು ಬದಲಾಗಿಲ್ಲ, ಅಂದರೆ. ಅದು ಈಗಲೂ ಇದೆ. ಆಲಿಸ್ ಎರಡು-ಬಿಟ್ ಸ್ಟ್ರಿಂಗ್ 00 ಅನ್ನು ಕಳುಹಿಸಲು ಬಯಸುತ್ತಾನೆ ಎಂದು ಸಂಕೇತವು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. 2. ಆಲಿಸ್ ಶಾಸ್ತ್ರೀಯ ಎರಡು-ಬಿಟ್ ಸ್ಟ್ರಿಂಗ್ 01 ಅನ್ನು ಬಾಬ್ಗೆ ಕಳುಹಿಸಲು ಬಯಸಿದರೆ, ಆಕೆ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ನಾಟ್ (ಅಥವಾ ಬಿಟ್-ಫ್ಲಿಪ್) ಗೇಟ್ ಅನ್ನು ತನ್ನ ಕ್ಯೂಬಿಟ್ಗೆ ಅನ್ವಯಿಸುತ್ತಾಳೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಸಿಕ್ಕಿಹಾಕಿಕೊಂಡ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಸ್ಥಿತಿ 3 ಆಗುತ್ತದೆ. ಆಲಿಸ್ ಶಾಸ್ತ್ರೀಯ ಎರಡು-ಬಿಟ್ ಸ್ಟ್ರಿಂಗ್ 10 ಅನ್ನು ಬಾಬ್ಗೆ ಕಳುಹಿಸಲು ಬಯಸಿದರೆ, ಅವಳು ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಫೇಸ್-ಫ್ಲಿಪ್ ಗೇಟ್ ಅನ್ನು ತನ್ನ ಕ್ಯೂಬಿಟ್ಗೆ ಅನ್ವಯಿಸುತ್ತಾಳೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಸಿಕ್ಕಿಹಾಕಿಕೊಂಡ ಸ್ಥಿತಿಯು 4 ಆಗುತ್ತದೆ. ಬದಲಿಗೆ, ಆಲಿಸ್ ಶಾಸ್ತ್ರೀಯ ಎರಡು-ಬಿಟ್ ಸ್ಟ್ರಿಂಗ್ 11 ಅನ್ನು ಬಾಬ್ಗೆ ಕಳುಹಿಸಲು ಬಯಸಿದರೆ, ಅವಳು ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಗೇಟ್ ಅನ್ನು ತನ್ನ ಕ್ಯೂಬಿಟ್ಗೆ ಅನ್ವಯಿಸುತ್ತಾಳೆ, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಸಿಕ್ಕಿಹಾಕಿಕೊಂಡ ಸ್ಥಿತಿಯು ದಿ ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್ ಆಗುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಅವುಗಳನ್ನು ಪೌಲಿ ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಮೇಲೆ ವಿವರಿಸಿದ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದನ್ನು ನಡೆಸಿದ ನಂತರ, ಆಲಿಸ್ ತನ್ನ ಸಿಕ್ಕಿಹಾಕಿಕೊಂಡ ಕ್ಯೂಬಿಟ್ ಅನ್ನು ಕೆಲವು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಭೌತಿಕ ಮಾಧ್ಯಮದ ಮೂಲಕ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಜಾಲವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಬಾಬ್ಗೆ ಕಳುಹಿಸಬಹುದು. ಡಿಕೋಡಿಂಗ್ ಆಲಿಸ್ ಕಳುಹಿಸಿದ ಯಾವ ಶಾಸ್ತ್ರೀಯ ಬಿಟ್ಗಳನ್ನು ಬಾಬ್ ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲು ಅವನು ಸಿಎನ್ಒಟಿ ಏಕೀಕೃತ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತಾನೆ, ಎ ಅನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಣ ಕ್ಯೂಬಿಟ್ ಮತ್ತು ಬಿ ಅನ್ನು ಗುರಿ ಕ್ಯೂಬಿಟ್ ಆಗಿ ನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತಾನೆ. ನಂತರ, ಅವರು ಸಿಕ್ಕಿಹಾಕಿಕೊಂಡ ಕ್ಯೂಬಿಟ್ ಎ ಮೇಲೆ ಏಕೀಕೃತ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯನ್ನು ಮಾಡುತ್ತಾರೆ. ಬೇರೆ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, ಹಡಮಾರ್ಡ್ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಗೇಟ್ ಎಚ್ ಅನ್ನು ಎ ಗೆ ಮಾತ್ರ ಅನ್ವಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ (ಮೇಲಿನ ಚಿತ್ರವನ್ನು ನೋಡಿ). ಮೇಲಿನ ಏಕಾತ್ಮಕ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಗಳ ಅನ್ವಯದ ನಂತರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಸಿಕ್ಕಿಹಾಕಿಕೊಂಡ ಸ್ಥಿತಿಯು ಸಿಕ್ಕಿಹಾಕಿಕೊಂಡ ಸ್ಥಿತಿಯಾಗಿದ್ದರೆ, ಸಿಕ್ಕಿಹಾಕಿಕೊಂಡ ಸ್ಥಿತಿಯು ಮೇಲೆ ತಿಳಿಸಿದ ಏಕಾತ್ಮಕ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಗಳ ಅನ್ವಯದ ನಂತರ ಸಿಕ್ಕಿಹಾಕಿಕೊಂಡ ಸ್ಥಿತಿಯು ಸಿಕ್ಕಿಹಾಕಿಕೊಂಡ ಸ್ಥಿತಿಯಾಗಿ ಪರಿಣಮಿಸುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಸಿಕ್ಕಿಹಾಕಿಕೊಂಡ ಸ್ಥಿತಿಯು (ಆಲಿಸ್ ನಡೆಸಿದ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಗಳ ನಂತರ) ಆಗಿದ್ದರೆ, ನಿಯಂತ್ರಣ ಬಿಟ್ ಆಗಿ ಎ ಮತ್ತು ಗುರಿ ಬಿ ಹೊಂದಿರುವ ಸಿಎನ್ಒಟಿ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸರಳತೆಗಾಗಿ, ಚಂದಾದಾರಿಕೆಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಹಾಕಬಹುದುಃ ಈಗ, ಬಾಬ್ಗೆ ಆಧಾರ ಸ್ಥಿತಿ ಇದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಆಲಿಸ್ ಎರಡು-ಬಿಟ್ ಸ್ಟ್ರಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಕಳುಹಿಸಲು ಬಯಸಿದ್ದಳು ಎಂದು ಅವನಿಗೆ ತಿಳಿದಿದೆ. ಸೆಕ್ಯುರಿಟಿ ಸೂಪರ್ಡೆನ್ಸ್ ಕೋಡಿಂಗ್ ಸುರಕ್ಷಿತ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಸಂವಹನದ ಒಂದು ರೂಪವಾಗಿದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಈವ್ ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಈವ್ ಡ್ರಾಪರ್, ಬಾಬ್ಗೆ ಹೋಗುವ ಮಾರ್ಗದಲ್ಲಿ ಆಲಿಸ್ನ ಕ್ಯೂಬಿಟ್ ಅನ್ನು ತಡೆದರೆ, ಈವ್ಗೆ ಸಿಗುವುದು ಸಿಕ್ಕಿಹಾಕಿಕೊಂಡ ಸ್ಥಿತಿಯ ಭಾಗವಾಗಿದೆ. ಬಾಬ್ನ ಕ್ಯೂಬಿಟ್ಗೆ ಪ್ರವೇಶವಿಲ್ಲದೆ, ಆಲಿಸ್ನ ಕ್ಯೂಬಿಟ್ನಿಂದ ಯಾವುದೇ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಪಡೆಯಲು ಈವ್ಗೆ ಸಾಧ್ಯವಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಸೂಪರ್ಡೆನ್ಸ್ ಕೋಡಿಂಗ್ ಮೂಲಕ ಸಂವಹನಗೊಳ್ಳುತ್ತಿರುವ ಮಾಹಿತಿಯನ್ನು ಕೇಳಲು ಮೂರನೇ ವ್ಯಕ್ತಿಗೆ ಸಾಧ್ಯವಾಗುವುದಿಲ್ಲ ಮತ್ತು ಎರಡೂ ಕ್ಯೂಬಿಟ್ಗಳನ್ನು ಅಳೆಯುವ ಪ್ರಯತ್ನವು ಆ ಕ್ಯೂಬಿಟ್ನ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಕುಗ್ಗಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಬಾಬ್ ಮತ್ತು ಆಲಿಸ್ ಅವರನ್ನು ಎಚ್ಚರಿಸುತ್ತದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯ ದಟ್ಟ ಕೋಡಿಂಗ್ ಯೋಜನೆಗಳನ್ನು ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಚಾನೆಲ್ಗಳನ್ನು ವಿವರಿಸಲು ಬಳಸುವ ಭಾಷೆಯಲ್ಲಿ ರೂಪಿಸಬಹುದು. ಆಲಿಸ್ ಮತ್ತು ಬಾಬ್ ಗರಿಷ್ಠವಾಗಿ ಸಿಕ್ಕಿಹಾಕಿಕೊಂಡ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ω ಹಂಚಿಕೊಳ್ಳುತ್ತಾರೆ. ಆರಂಭದಲ್ಲಿ ಆಲಿಸ್ ಮತ್ತು ಬಾಬ್ ಹೊಂದಿದ್ದ ಉಪವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳನ್ನು ಅನುಕ್ರಮವಾಗಿ 1 ಮತ್ತು 2 ಎಂದು ಲೇಬಲ್ ಮಾಡೋಣ. x ಸಂದೇಶವನ್ನು ರವಾನಿಸಲು, ಆಲಿಸ್ ಉಪವ್ಯವಸ್ಥೆ 1ರಲ್ಲಿ ಸೂಕ್ತವಾದ ಮಾರ್ಗವನ್ನು ಅನ್ವಯಿಸುತ್ತದೆ. ಸಂಯೋಜಿತ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ, ಉಪವ್ಯವಸ್ಥೆ 2ರಲ್ಲಿನ ಗುರುತಿನ ನಕ್ಷೆಯನ್ನು ನಾನು ಸೂಚಿಸುವ ಸ್ಥಳದಿಂದ ಇದು ಪರಿಣಾಮ ಬೀರುತ್ತದೆ. ಆಲಿಸ್ ನಂತರ ತನ್ನ ಉಪವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಬಾಬ್ಗೆ ಕಳುಹಿಸುತ್ತಾಳೆ, ಆತ ಸಂದೇಶವನ್ನು ಮರುಪಡೆಯಲು ಸಂಯೋಜಿತ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಮೇಲೆ ಮಾಪನವನ್ನು ಮಾಡುತ್ತಾನೆ. ಬಾಬ್ನ ಮಾಪನವನ್ನು ಪಿ. ಓ. ವಿ. ಎಂ. ಮಾದರಿಯಲ್ಲಿ ಮಾಡೋಣ, ಅಂತಹ ಧನಾತ್ಮಕ ಸೆಮಿಡಿಫೈನೈಟ್ ಆಪರೇಟರ್ಗಳೊಂದಿಗೆ. ಬಾಬ್ನ ಅಳತೆ ಉಪಕರಣವು ಸಂದೇಶವನ್ನು ನೋಂದಾಯಿಸುವ ಸಂಭವನೀಯತೆಯು ಆದ್ದರಿಂದ, ಅಪೇಕ್ಷಿತ ಪ್ರಸರಣವನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು, ಕ್ರೋನೆಕರ್ ಡೆಲ್ಟಾ ಎಲ್ಲಿದೆ ಎಂದು ನಾವು ಬಯಸುತ್ತೇವೆ. ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಸೂಪರ್ಡೆನ್ಸ್ ಕೋಡಿಂಗ್ನ ಶಿಷ್ಟಾಚಾರವನ್ನು ವಿವಿಧ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ವಿವಿಧ ಮಟ್ಟದ ಚಾನೆಲ್ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಮತ್ತು ನಿಷ್ಠೆಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಹಲವಾರು ಪ್ರಯೋಗಗಳಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯರೂಪಕ್ಕೆ ತರಲಾಗಿದೆ. 2004ರಲ್ಲಿ, ಸಿಕ್ಕಿಬಿದ್ದ ಬೆರೀಲಿಯಂ 9 ಅಯಾನುಗಳನ್ನು ಗರಿಷ್ಠವಾಗಿ ಸಿಕ್ಕಿಹಾಕಿಕೊಂಡ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಬಳಸಿ, 0.85 ರ ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹತೆಯೊಂದಿಗೆ 1.16 ರ ಕಾಲುವೆ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಸಾಧಿಸಲಾಯಿತು. 2017ರಲ್ಲಿ, ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಫೈಬರ್ಗಳ ಮೂಲಕ 0.87ರ ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹತೆಯೊಂದಿಗೆ 1.665 ಚಾನೆಲ್ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಸಾಧಿಸಲಾಯಿತು. ಹೆಚ್ಚಿನ ಆಯಾಮದ ಕ್ವಾಕ್ವಾರ್ಟ್ಗಳನ್ನು (ನಿರ್ಜಲೀಕರಣಗೊಳ್ಳದ ಸ್ವಯಂಪ್ರೇರಿತ ನಿಯತಾಂಕ ಡೌನ್-ಕನ್ವರ್ಷನ್ ಮೂಲಕ ಫೋಟಾನ್ ಜೋಡಿಗಳಲ್ಲಿ ರೂಪುಗೊಂಡ ಸ್ಥಿತಿಗಳು) 0.98 ರ ನಿಷ್ಠೆಯೊಂದಿಗೆ 2.09 ರ ಚಾನೆಲ್ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು (2.32 ಮಿತಿಯೊಂದಿಗೆ) ತಲುಪಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತಿತ್ತು. ಮೂರು ಪಕ್ಷಗಳ ನಡುವೆ ಹಂಚಿಕೊಳ್ಳಲು ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯರ್ ಮ್ಯಾಗ್ನೆಟಿಕ್ ರೆಸೋನೆನ್ಸ್ (ಎನ್. ಎಂ. ಆರ್) ಅನ್ನು ಸಹ ಬಳಸಲಾಗಿದೆ. ವೈಲ್ಡ್, ಮಾರ್ಕ್ ಎಮ್., 2017, ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಇನ್ಫರ್ಮೇಷನ್ ಥಿಯರಿ, ಕೇಂಬ್ರಿಡ್ಜ್ ಯೂನಿವರ್ಸಿಟಿ ಪ್ರೆಸ್, ಸಹ ಮುದ್ರಣದಲ್ಲಿ ಲಭ್ಯವಿದೆ arXiv: 1106.1145 ಬಾಹ್ಯ ಕೊಂಡಿಗಳು ಕ್ಯೂಬಿಟ್ಸ್, ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಮೆಕ್ಯಾನಿಕ್ಸ್ ಮತ್ತು ಮೈಕೆಲ್ ನೀಲ್ಸನ್ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಮಾಹಿತಿ ವಿಜ್ಞಾನದ ಕಂಪ್ಯೂಟರ್ ಕೋರ್ಸ್ ಟಿಪ್ಪಣಿಗಳು