El título es más o menos todo lo que quiero preguntar. ¿Por qué están enredados los qubits? Hasta donde yo sé (que no es muy profundo) se puede realizar un registro cuántico sin enredar los qubits.
Respuesta
¿Demasiados anuncios?
El único propósito de un registro cuántico es almacenar el qubit. Aunque el qubit esté enredado con otros qubits, el registro cuántico puede almacenar y conservar toda la información del qubit. Así que el enredo no está directamente relacionado con los registros cuánticos. En cualquier caso, el entrelazamiento es necesario para conseguir muchos efectos que no pueden obtenerse con un ordenador clásico.
Una de las razones para tener un qubit enredado es utilizar teletransporte cuántico . Permite trasladar el qubit al otro ordenador comunicándose a través del canal clásico.
Otra razón es la velocidad de cálculo. En $n$ sistema qubit tiene $2^n$ estado ortonormal de base en el espacio de Hilbert. Para tener computación cuántica universal (es decir, puede simular todos los demás ordenadores cuánticos), todos los estados posibles deben ser accesibles por algún operador unitario. Si se restringe al estado sin entrelazamiento, el cómputo no es universal, ya que se bloquean muchos caminos de evolución y los estados.
Ciertamente, también podemos codificar problemas computacionales de tamaño $n$ bits, digamos $n=32$ en una sola partícula con $k$ en su lugar. Sin embargo, requiere un átomo $k=2^n$ nivel de energía No disponemos de precisión de medición para distinguirlos todos, lo que significa que este enfoque no es viable en absoluto. Por otro lado, sólo necesitamos $n=32$ qubits con entrelazamiento para lograr el mismo cálculo y podemos realizar mediciones de algún modo precisas en qubits individuales uno a uno. Así pues, el entrelazamiento permite construir ordenadores cuánticos escalables.
