エンタングルメントとはなにか

2次元のヒルベルト空間の基底ベクトルを

$$ |0\rangle := \left(\begin{array}{c}1\\0\end{array}\right) ,\ |1\rangle := \left(\begin{array}{c}0\\1\end{array}\right) \ \ , $$

とします。この空間上のベクトルで表される量子ビット$A,B$についての状態は

$$ |\Psi\rangle_{AB} = a |0\rangle \otimes |0\rangle + b |0\rangle \otimes |1\rangle +c |1\rangle \otimes |0\rangle +d |1\rangle \otimes |1\rangle $$
$$ |a|^2+|b|^2+|c|^2+|d|^2=1 $$
と表せます。この状態が

$$ |\Psi\rangle_{AB} = (u_{A} |0\rangle+v_{A}|1\rangle)\otimes (u_{B} |0\rangle+v_{B}|1\rangle) $$
$$ |u_{A}|^2+|v_{A}|^2= |u_{B}|^2+|v_{B}|^2=1 $$

という形で書けないとき、もつれあっている(エンタングルしている)といいます。

参考文献