10、量子计算中的纠缠态与远程访问解析

量子计算中的纠缠态与远程访问解析

1. 耦合映射与量子电路基础

耦合映射（couplingMap）在量子计算中起着关键作用，它定义了单个量子比特之间的相互作用，同时保持量子相干性。量子比特的耦合对于简化量子电路以及将系统拆分为更小的单元至关重要。完成耦合映射的了解后，我们可以回到量子电路的构建中。

2. 量子纠缠态：贝尔态与 GHZ 态

量子纠缠实验用于展示量子力学的奇妙特性，主要有两种类型的纠缠态：
-贝尔态（Bell states）：证明了物理学并非由局域现实所描述，这就是爱因斯坦所说的“幽灵般的超距作用”，涉及两个量子比特的纠缠。
-GHZ 态（GHZ states）：比贝尔态更为奇特，以其创造者 Greenberger - Horne - Zeilinger 命名，描述了三个量子比特的纠缠。

2.1 贝尔态的两量子比特纠缠

贝尔态是对著名贝尔不等式的实验验证。1964 年，爱尔兰物理学家 John Bell 提出了一种验证量子纠缠（超距作用）的方法，他提出的一组不等式在物理学界具有极其重要的地位，被称为贝尔定理。

为了在量子计算机上进行相关实验，我们需要将光子偏振转化为可执行的实验。1969 年，John Clauser、Michael Horne、Abner Shimony 和 Richard Holt 为贝尔定理提供了证明，即 CHSH 不等式。

我们通过两个探测器（Alice 和 Bob）来进行说明。设 A 和 A′ 是 Alice 端的探测器设置，B 和 B′ 是 Bob 端