Impossibilité du clonage quantique

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Le théorème d'impossibilité du clonage quantique a d'importantes conséquences en informatique quantique. Par exemple, il fait en sorte qu'il est impossible d'adapter un code quantique directement du code de répétition de la théorie des codes classique. Ceci rend la tâche d'élaborer un code quantique difficile par rapport aux codes classiques.

Dans ce cas dit classique, le « clonage » est trivialement réalisable. C'est d'ailleurs la façon dont l'information de cet article est transmis à son lecteur.

[modifier] Le théorème

Le théorème d'impossibilité du clonage quantique a été énoncé en 1982 par Wootters, Zurek et Dieks. Il a pour sens qu'il est impossible de faire des copies indentiques (des clones) d'états quantiques inconnus. Si les états sont connus, alors les copier est équivalent à copier des bits classiques, donc faisable, par exemple avec la porte CNOT.

Par conséquent, il est impossible de dupliquer des qubits afin de suivre l'algorithme du code de répétition, un des codes les plus simples de la théorie classique correspondante.

Deux états quantiques peuvent être intriqués indentiquement par une porte CNOT, mais ceci n'est pas du clonage parce que les deux systèmes fourniront le même résultat lorsque mesurés.

[modifier] Impossibilité du code de répétition quantique, sans le théorème

Même si le théorème d'impossibilité du clonage quantique n'avait pas lieu, un code de répétition quantique serait impossible à décoder. Supposons qu'il soit possible d'avoir des copies d'un qubit. Le décodage d'un code de répétition se fait par vote majoritaire. Par conséquent, il est nécessaire de comparer les qubits transmis afin de décoder. Pour ce faire, on effectuerait la délicate opération de la mesure quantique : la première mesure détruirait l'information contenue dans les autres copies.

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