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appunti-steffo/7 - Introduction to quantum information processing/5 - Cose strane/paradosso di Hardy.md
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Assumiamo che i due qbit dello stato di Hardy siano controllati da due [[agente|agenti]] diversi, *Zero* e *One*.
*Zero* e *One* si trovano lontani uno dallaltro, e non hanno modo di comunicare o di interagire sul qbit dellaltro.
Pur trovandosi lontani, possono trasmettere istantaneamente informazioni allaltra parte operando sul loro qbit.
Infatti, si possono verificare i seguenti casi:
### Nessuna interazione
*Zero* non interagisce con il suo qbit.
*One* non interagisce con il quo qbit.
Se entrambi misurano il proprio qbit, **entrambi possono trovare $\ket{1}$** sul loro qbit.
$$
\displaylines{
\ket{\Phi}_2 = \frac{1}{\sqrt{3}}\ (\ 2 \ket{00} - 1\ {\color{red} \mathbf{H_1} \mathbf{H_0}} \ket{11}\ )\\
\ \\
\ket{\Phi}_2 = \frac{1}{\sqrt{12}}\ (\ 3 \ket{00} + 1 \ket{01} + 1 \ket{10} - 1 \ket{11}\ )
}
$$
È possibile ottenere tutti gli stati.
### Entrambi interagiscono
*Zero* applica un $\mathbf{H_0}$ al suo qbit.
*One* applica un $\mathbf{H_1}$ al suo qbit.
Se entrambi misurano il proprio qbit, solo uno dei due può trovare $\ket{1}$.
$$
\displaylines {
{\color{green} \mathbf{H_1} \mathbf{H_0}} \ket{\Phi}_2 = \frac{1}{\sqrt{3}}\ (\ 2\ {\color{green} \mathbf{H_1} \mathbf{H_0}}\ket{00} - 1 \ket{11}\ ) =
\\\ \\
{\color{green} \mathbf{H_1} \mathbf{H_0}} \ket{\Phi}_2 = \frac{1}{\sqrt{3}}\ (\ 1 \ket{00} + 1 \ket{01} + 1 \ket{10} {\color{lightgray} +\ 0 \ket{11}} \ )
}
$$
In qualche modo, è diventato impossibile ottenere $\ket{11}$, nonostante non sia avvenuta comunicazione tra *Zero* e *One*.
### *Zero* interagisce
*Zero* applica un $\mathbf{H_0}$ al suo qbit.
*One* non interagisce con il suo qbit.
Se entrambi misurano il loro qbit, *One* può trovare $\ket{1}$ solo se anche *Zero* ha trovato lo stesso.
$$
\displaylines{
{\color{green} \mathbf{H_0}} \ket{\Phi}_2 = \frac{1}{\sqrt{3}}\ (\ 2\ {\color{green} \mathbf{H_0}} \ket{00} - 1\ {\color{red} \mathbf{H_1}} \ket{11}\ )\\
\ \\
{\color{green} \mathbf{H_1}} \ket{\Phi}_2 = \frac{1}{\sqrt{3}}\ (\ 2 \ket{00} + 1 \ket{01}{\color{lightgray} +\ 0 \ket{10}}\ + 1 \ket{11} \ )
}
$$
In qualche modo, è diventato impossibile ottenere $\ket{10}$, nonostante non sia avvenuta comunicazione tra *Zero* e *One*.
### *One* interagisce
*Zero* non interagisce con il suo qbit.
*One* applica un $\mathbf{H_1}$ al suo qbit.
Se entrambi misurano il loro qbit, *Zero* può trovare $\ket{1}$ solo se anche *One* ha trovato lo stesso.
$$
\displaylines{
{\color{green} \mathbf{H_1}} \ket{\Phi}_2 = \frac{1}{\sqrt{3}}\ (\ 2\ {\color{green} \mathbf{H_1}} \ket{00} - 1\ {\color{red} \mathbf{H_0}} \ket{11}\ )\\
\ \\
{\color{green} \mathbf{H_1}} \ket{\Phi}_2 = \frac{1}{\sqrt{3}}\ (\ 2 \ket{00} {\color{lightgray} +\ 0 \ket{01}}\ + 1 \ket{10} + 1 \ket{11} \ )
}
$$
In qualche modo, è diventato impossibile ottenere $\ket{01}$, nonostante non sia avvenuta comunicazione tra *Zero* e *One*.