Fall 1: Normalerweise ist Verschränkung eine Korrelation zwischen mehr als einem Teilchen. Zum Beispiel der Schwung des Teilchens und der eine des Teilchens habe den bezug dass .
Fall 2: Ähnlich kann man sich auch die Verschränkung zwischen verschiedenen Dimensionen eines Teilchens vorstellen. Zum Beispiel der Schwung im Richtung und die eine im Richtung haben die Beziehung, dass .
Dann ist die Frage:
Gibt es einen Unterschied in der mathematischen Beschreibung der Verschränkung in diesen beiden Fällen?
Gibt es in diesen beiden Fällen einen Unterschied in der physikalischen Beschreibung der Verschränkung?
Mathematisch besteht kein Unterschied zwischen der Verschränkung zwischen Freiheitsgraden in zwei verschiedenen Systemen oder Teilchen und zwischen Freiheitsgraden desselben Systems oder Teilchens.
Die Verschränkung zwischen zwei Freiheitsgraden im selben System/Teilchen wird manchmal als „klassische Verschränkung“ bezeichnet, da solche Korrelationen in einem kohärenten, aber klassischen System, wie z. B. mit einem Laserstrahl, nachgewiesen werden können (radiale Polarisation ist ein Beispiel eines klassischen Laserstrahls, bei dem Polarisation und räumliche Freiheitsgrade "verschränkt sind"). Als Referenz sind unten zwei der wichtigsten Arbeiten auf dem Gebiet der klassischen Verschränkung aufgeführt.
Obwohl die beiden Arten der Verschränkung, die Sie auflisten, mathematisch ähnlich erscheinen, gibt es einen physikalischen Unterschied. Insbesondere können Sie die verschiedenen verschränkten Freiheitsgrade nicht trennen, wenn sie Teil desselben Systems/Teilchens sind, und Sie können daher niemals irgendeine Art von nicht-lokalen Korrelationen (z. B. über Bell-Verletzungen) nachweisen . Dies hat für die Verwendung dieser Art der Verschränkung als Ressource zur Folge, dass Sie beispielsweise die Beschleunigung verlieren, die der Vorteil des Quantencomputings für diese Art von Systemen ist, wie in Ref [1] unten angegeben
Die gleiche Problematik, die Tatsache, dass die beiden Cebits (klassische Qubits) nicht räumlich getrennt werden können, liefert einen Grund, warum es unmöglich ist, die Cebits als Qubits zu verwenden und damit einen Quantencomputer zu bauen. Beispielsweise könnte man kein Netzwerk aus Quantenlogikgattern aufbauen, bei dem zwei Ausgangsports eines Gatters in die Eingänge von zwei anderen Gattern gesendet werden. Nichtlokalität scheint somit ein wesentlicher Bestandteil der Funktionsweise der Quantenlogik zu sein.
Verweise:
Eden Harder
Punk_Physiker