Was bedeutet "LOCC"?
Inhaltsverzeichnis
- Wie das Ganze funktioniert
- Quantenzustände umformen
- Einschränkungen von LOCC
- Biseparable Zustände und Verschränkung
- Fazit
LOCC steht für Local Operations and Classical Communication. Dabei gibt's zwei Parteien, oft Alice und Bob genannt, die ein Quantensystem teilen. Sie können lokale Aktionen an ihren eigenen Teilen des Systems durchführen und Informationen austauschen, um bestimmte Aufgaben zu erledigen.
Wie das Ganze funktioniert
In LOCC können Alice und Bob zusammenarbeiten, um den Zustand ihres gemeinsamen Quantensystems zu verändern. Sie dürfen dabei nur Operationen nutzen, die nur ihren eigenen Teil betreffen, und kommunizieren klassisch, also durch Reden oder Nachrichten schicken.
Quantenzustände umformen
Ein wichtiger Punkt von LOCC ist, einen Quantenzustand in einen anderen zu verwandeln. Damit das erfolgreich klappt, muss ihr Anfangszustand mit dem Zielzustand kompatibel sein. Es gibt bestimmte Regeln, die festlegen, wann diese Umformung möglich ist, basierend auf den Eigenschaften der beteiligten Quantenzustände.
Einschränkungen von LOCC
Nicht alle Quantenzustände können mit LOCC in andere umgewandelt werden. In vielen Fällen sind zwei Zustände so unterschiedlich, dass keine Menge an lokalen Operationen oder Kommunikation ausreicht, um einen in den anderen zu verwandeln. Das bedeutet, dass einige Paare von Quantenzuständen grundsätzlich inkompatibel sind in diesem Prozess.
Biseparable Zustände und Verschränkung
Innerhalb des LOCC-Rahmens gibt's ein Konzept, das als biseparable Zustände bekannt ist, eine Art gemischter Zustand. Diese Zustände können helfen, verschränkte Systeme zu bilden, aber es gibt bestimmte Basen von biseparablen Zuständen, die besonders stark sind und nicht erweitert werden können, um neue, nutzbare Zustände zu erschaffen. Diese speziellen Basen zeigen starke nicht-lokale Eigenschaften, das heißt, sie können nicht in einfachere Komponenten getrennt werden.
Fazit
LOCC spielt eine entscheidende Rolle in der Quanteninformationstheorie, da es Paaren von Parteien ermöglicht, ihre Quantensysteme zu manipulieren und darüber zu kommunizieren. Es gibt aber Einschränkungen, was erreicht werden kann, besonders wenn es um verschiedene Arten von Quantenzuständen geht.