Ikke-kloningsteoremet er et teorem innen kvantefysikken som sier at det er umulig å lage en kopi av en ukjent, vilkårlig kvantetilstand som beskriver et system.

Anta at du gis en kvantetilstand som er enten \(\psi\) eller \(\phi\). Du vet ikke om kvantetilstanden du har fått er \(\psi\) eller \(\phi\). Da sier teoremet at du ikke kan lage en perfekt kopi av kvantetilstanden, med mindre \(\psi\) og \(\phi\) er ortogonale. Med andre ord er det generelt umulig å klone en ukjent kvantetilstand. Bare hvis man på forhånd vet at kvantetilstanden kun kan være i et sett ortogonale tilstander, vil det være mulig. Dette vil være tilfelle for eksempel i en vanlig datamaskin -- her er tilstandene til en bit enten 0 eller 1, og kan alltid kopieres.

For eksempel viser ikke-kloningsteoremet at man ikke kan lage en perfekt optisk forsterker. En optisk forsterker virker ved hjelp av stimulert emisjon, dvs. at det innkommende fotonet stimulerer et eksitert atom til å avgi et nytt, identisk foton. Men det vil alltid også være en sannsynlighet for såkalt spontan emisjon, der atomet sender ut et foton uten å bli stimulert av det innkommende fotonet. Da vil det nye fotonet ikke nødvendigvis være likt til det innkommende. Forsterkeren vil altså gi en perfekt kopi med en viss sannsynlighet (ved stimulert emisjon), og en dårlig kopi med en viss sannsynlighet (spontan emisjon). Man kan ikke vite om kopien har blitt god eller dårlig. Alt i alt blir dette i samsvar med ikke-kloningsteoremet, som gir en grense for hvor bra kopien kan bli.

Ikke-kloningsteoremet er nært beslektet med et annet resultat i kvantefysikken, nemlig at man ikke kan skille mellom vilkårlige kvantetilstander. Anta at du gis en kvantetilstand som er enten \(\psi\) eller \(\phi\). Hvis \(\psi\) og \(\phi\) ikke er ortogonale, er det umulig å avgjøre om man har fått \(\psi\) eller \(\phi\) (se figur).

Foreslå endringer i tekst

Foreslå bilder til artikkelen

Kommentarer

Har du spørsmål om eller kommentarer til artikkelen?

Kommentaren din vil bli publisert under artikkelen, og fagansvarlig eller redaktør vil svare når de har mulighet.

Du må være logget inn for å kommentere.