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ベル状態

4つの最大もつれ2量子ビット状態の一つ — 量子もつれの最も単純な例。

ベル状態は、物理学者ジョン・ベルにちなんで名付けられた、2量子ビットの4つの最大もつれ状態です。それらは:|Φ+⟩ = (|00⟩+|11⟩)/√2、|Φ-⟩ = (|00⟩−|11⟩)/√2、|Ψ+⟩ = (|01⟩+|10⟩)/√2、|Ψ-⟩ = (|01⟩−|10⟩)/√2です。ベル状態|Φ+⟩は、量子ビット0にアダマールゲートを適用し、その後量子ビット0を制御・量子ビット1をターゲットとするCNOTゲートを適用することで生成されます。測定すると、両方の量子ビットは常に同じ値を返します(等しい確率で両方0または両方1)。この相関がもつれの特徴です。ベル状態は、量子テレポーテーション、量子鍵配送(BB84、E91)、超密度符号化、もつれの検証(ベル不等式テスト)に使われます。「Hello World」量子プログラムは通常、ベル状態を生成して測定します。