짧은 대답은 "불확실성"보다 양자 정보가 더 많다는 것입니다. 상태를 측정하는 방법은 여러 가지가 있기 때문입니다. 그리고 그것은 원칙적으로, 저장하고 정보를 검색 할 수있는 하나 이상의 근거가 있기 때문이다. 중첩은 계산 기반과 다른 방식으로 정보를 표현할 수 있지만 혼합 은 상태를 보는 데 사용하는 기준에 관계없이 확률 적 요소의 존재를 나타냅니다.
더 긴 대답은 다음과 같습니다.
앞에서 설명한 측정은 특히 계산 기준으로 측정하는 것입니다. 이것은 간결성을 위해 종종 "측정"으로 설명되며, 커뮤니티의 많은 부분 집합은 이것을 측정하는 기본 방법이라고 생각합니다. 그러나 많은 물리적 시스템에서 측정 기준 을 선택할 수 있습니다 .
위의 벡터 공간 은 하나 이상의 기초 (짝수의 정규 직교 기초)를 가지며, 수학 수준에서는 수학자가 생각하기 편리한 것 외에 다른 기초보다 하나의 기초를 더 특별하게 만드는 것은 많지 않습니다. 양자 역학에서도 마찬가지입니다. 특정 역학을 지정하지 않으면 다른 역학보다 더 특별한 기초는 없습니다. 그것은 계산 기초
| 0 ⟩ = [ 1 0 ] ,C
다른 단위로 물리적으로 근본적으로 다르지 않다 같은
| + ⟩ = 1
|0⟩=[10],|1⟩=[01]
또한 직교 기초이다. 그것은 국가를 "측정"하는 방법이 있어야한다는 것을 의미합니다
| ψ⟩∈C(2)에서와 같은 방식 성과의 확률이 주 상 예측에 의존하는 것으로
| +⟩및
| -⟩.
|+⟩=12√[11],|−⟩=12√[1−1],
|ψ⟩∈C2|+⟩|−⟩
일부 물리적 시스템에서이 측정을 수행하는 방식은 문자 그대로 동일한 장치를 가져와 Z 축 대신 X 축과 정렬되도록 기울이는 것입니다. 수학적으로이 작업을 수행하는 방법은 프로젝터를 고려하는 것입니다.
다음 투영법을 구합니다| φ+⟩:=Π+| ψ⟩및| φ-⟩:=Π-| ψ⟩. 규범 제곱| φ±⟩는"측정의 확률 결정|+⟩및"측정 "을|-⟩"; 및 정상화| φ+⟩
Π+=|+⟩⟨+|=12[1111],Π−=|−⟩⟨−|=12[1−1−11]
|φ+⟩:=Π+|ψ⟩|φ−⟩:=Π−|ψ⟩|φ±⟩|+⟩|−⟩|φ+⟩또는
의 규범이 1이면 측정 후 상태가됩니다. (하나의 큐 비트의 상태를 들어,이는 것
| + ⟩ 또는
| - ⟩ 우리는 멀티 큐 비트 상태를 고려한다면 더 흥미로운 게시물-측정 상태가 발생할 수 있습니다, 프로젝터 고려한다.
Π + 또는
Π - 중 하나에 작용을 많은 큐빗.)
|φ−⟩|+⟩|−⟩Π+Π−
밀도 사업자를 들어, 하나는 주 소요 당신이 측정을 수행 할, 그리고 고려 ρ + : = Π + ρ Π + 와 ρ를 - : = Π - ρ Π - . 이러한 연산자는 상태 | φ ± ⟩ 가 적은 1의 추적의 값보다 추적을 가질 수 있다는 점에서, 수 있습니다 ρ ± 결과를 얻을 확률이 | + ⟩ 또는 | - ⟩ρρ+:=Π+ρΠ+ρ−:=Π−ρΠ−|φ±⟩ρ±|+⟩|−⟩측정 중; 다시 정규화하려면 투영 된 작업자의 규모를 추적 1로 조정하십시오.
위 의 상태 고려하십시오 . 당신이 | ± ⟩ 기준, ρ 2 = ρ 2 , + : = Π + ρ 2 Π + 입니다. 이는 Π +로 연산자를 투영하면 상태가 변경되고 결과를 얻을 확률이 | 측정에 대한 + ⟩ 는 1입니다. 대신에 ρ 1 을 사용하면 50/50의 확률로 | + ⟩ 또는ρ2|±⟩ρ2=ρ2,+:=Π+ρ2Π+Π+|+⟩ρ1|+⟩ . 그래서 상태 ρ 1 동안 혼합 상태 ρ 2 없다 --- 그 차이 인 ρ 2 A의 확실한 결과를 가지고서로 다른표준에 기초 이상의 측정에 기초한다. ρ 2 는비록 계산 기반과는 다른 방식이지만명확한정보를저장한다고 말할 수 있습니다.|−⟩ρ1ρ2ρ2ρ2
더 일반적으로, 혼합 상태는 가장 큰 고유 값이 1보다 작은 상태입니다. 즉, 명확한 결과를 얻기 위해 측정 할 수있는 근거가 없습니다. 중첩을 사용하면 정보를 계산 기준과 다른 방식으로 표현할 수 있습니다. 혼합은 시스템 측정 방법에 관계없이 고려중인 시스템 상태에 대한 임의의 정도를 나타냅니다.