Quantum discord
کوانٹم انفارمیشن تھیوری میں، کوانٹم ڈسکارڈ کوانٹم سسٹم کے دو ذیلی نظاموں کے درمیان غیر کلاسیکی ارتباط کی ایک پیمائش ہے۔ اس میں وہ ارتباط شامل ہیں جو کوانٹم فزیکل اثرات کی وجہ سے ہوتے ہیں لیکن ضروری نہیں کہ ان میں کوانٹم الجھاؤ شامل ہو۔ کوانٹم ڈسکارڈ کا تصور ہیرالڈ اولیویئر اور ووجسیچ ایچ زورک نے اور آزادانہ طور پر لیہ ہینڈرسن اور ولٹکو ویدرال نے متعارف کرایا تھا۔ اولیور اور زورک نے اسے ارتباط کی مقدار کی پیمائش کے طور پر بھی حوالہ دیا۔ ان دونوں تحقیقی گروپوں کے کام سے یہ پتہ چلتا ہے کہ کوانٹم ارتباط بعض مخلوط علیحدہ حالتوں میں موجود ہو سکتے ہیں ؛ دوسرے لفظوں میں، صرف علیحدگی کا مطلب کوانٹم ارتباط کی عدم موجودگی نہیں ہے۔ اس طرح کوانٹم ڈسکارڈ کا تصور اس فرق سے بالاتر ہے جو پہلے الجھے ہوئے بمقابلہ علیحدہ (غیر الجھے ہوئے) کوانٹم ریاستوں کے درمیان کیا گیا تھا۔ تعریف اور ریاضیاتی تعلقات ریاضیاتی لحاظ سے، کوانٹم اختلاف کوانٹم باہمی معلومات کے لحاظ سے بیان کیا جاتا ہے۔ مزید خاص طور پر، کوانٹم ڈسکارڈ دو تاثرات کے درمیان فرق ہے جو ہر ایک، کلاسیکی حد میں، باہمی معلومات کی نمائندگی کرتا ہے۔ یہ دو تاثرات یہ ہیں: جہاں کلاسیکی معاملے میں، H (A) انفارمیشن اینٹروپی ہے، H (A، B) جوائنٹ اینٹروپی اور H (A|B) کنڈیشنل اینٹروپی، اور دونوں تاثرات ایک جیسے نتائج دیتے ہیں۔ غیر کلاسیکی معاملے میں، تین اصطلاحات کے لیے کوانٹم فزکس کی مشابہت استعمال کی جاتی ہے-S (ρA) وان نیومن اینٹروپی، S (ρ) مشترکہ کوانٹم اینٹروپی اور S (ρ A|ρB) مشروط اینٹروپی کی کوانٹم عمومی کاری (مشروط کوانٹم اینٹروپی کے ساتھ الجھن میں نہ پڑنا)، بالترتیب، امکان کثافت فنکشن ρ کے لیے ؛ دونوں تاثرات کے درمیان فرق بنیاد پر منحصر کوانٹم تضاد کی وضاحت کرتا ہے جو اس معنی میں غیر متناسب ہے جو اس سے مختلف ہو سکتا ہے۔ نوٹیشن J ارتباط کے اس حصے کی نمائندگی کرتا ہے جسے کلاسیکی ارتباط سے منسوب کیا جا سکتا ہے اور منتخب کردہ آئجن بیس پر انحصار میں مختلف ہوتا ہے۔ لہذا، کوانٹم ڈسکارڈ کے لیے خالصتا غیر کلاسیکی ارتباط کو آزادانہ طور پر ظاہر کرنے کے لیے، یہ ضروری ہے کہ J کو پہلے آئجن بیس پر تمام ممکنہ پروجیکٹو پیمائش کے سیٹ پر زیادہ سے زیادہ کیا جائے: نان زیرو کوانٹم ڈسکارڈ ان ارتباط کی موجودگی کی نشاندہی کرتا ہے جو کوانٹم آپریٹرز کی غیر تبادلہیت کی وجہ سے ہیں۔ خالص حالتوں کے لیے، کوانٹم ڈسکارڈ کوانٹم الجھاؤ کی پیمائش بن جاتا ہے، خاص طور پر، اس صورت میں یہ الجھاؤ کی اینٹروپی کے برابر ہوتا ہے۔ وینیشنگ کوانٹم ڈسکارڈ پوائنٹر اسٹیٹس کے لیے ایک معیار ہے، جو کسی نظام کی ترجیحی مؤثر کلاسیکی اسٹیٹس کو تشکیل دیتے ہیں۔ یہ دکھایا جا سکتا ہے کہ کوانٹم ڈسکارڈ غیر منفی ہونا چاہیے اور یہ کہ غائب ہونے والی کوانٹم ڈسکارڈ والی حالتوں کو درحقیقت پوائنٹر اسٹیٹس سے پہچانا جا سکتا ہے۔ دیگر حالات کی نشاندہی کی گئی ہے جو پیریز-ہوروڈیکی معیار سے مشابہت اور وان نیومن اینٹروپی کی مضبوط ذیلی اضطراب کے سلسلے میں دیکھے جا سکتے ہیں۔ کوانٹم ڈسکارڈ کی تعریف کو مسلسل متغیر نظاموں تک بڑھانے کی کوششیں کی گئی ہیں، خاص طور پر گاؤسی ریاستوں کے بیان کردہ دو طرفہ نظاموں تک۔ ایک بہت ہی حالیہ کام نے یہ ظاہر کیا ہے کہ گاؤسی اختلاف کی اوپری حد درحقیقت ایک گاؤسی ریاست کے اصل کوانٹم اختلاف کے ساتھ موافق ہے، جب کہ مؤخر الذکر کا تعلق گاؤسی ریاستوں کے ایک مناسب بڑے خاندان سے ہے۔ کمپیوٹنگ کوانٹم ڈسکارڈ این پی مکمل ہے اور اس لیے عام صورت میں حساب لگانا مشکل ہے۔ دو کیوبٹ حالتوں کی بعض کلاسوں کے لیے، کوانٹم ڈسکارڈ کا حساب تجزیاتی طور پر لگایا جا سکتا ہے۔ پراپرٹیز زورک نے یہ ظاہر کرتے ہوئے اختلاف کے لیے ایک جسمانی تشریح فراہم کی کہ یہ "کوانٹم کی کارکردگی اور کلاسیکی میکسویل کے demons.in مربوط کوانٹم سسٹمز کے مجموعے سے کام نکالنے کے درمیان فرق کا تعین کرتا ہے۔" ایچ۔ زورک: کوانٹم ڈسکارڈ اینڈ میکسویلز ڈیمنز، "فزیکل ریویو اے، جلد۔ 67، 012320 (2003)، خلاصہ 'ڈسکارڈ کو آپریشنل اصطلاحات میں "ایک توسیعی کوانٹم حالت کے انضمام پروٹوکول میں الجھاؤ کی کھپت" کے طور پر بھی دیکھا جا سکتا ہے۔ کیوالکانٹی، ایل اولیٹا، ایس بوئکسو، کے مودی، ایم پیانی، اے۔ ونٹر: کوانٹم ڈسکارڈ کی آپریشنل تشریحات، کوانٹم-ف، آر ایکس آئی وی: 1008.3205 غیر الجھے ہوئے کوانٹم ارتباط کے لیے ثبوت فراہم کرنے میں عام طور پر وسیع کوانٹم ٹومگرافی کے طریقے شامل ہوتے ہیں۔ تاہم، 2011 میں، اس طرح کے ارتباط کا تجرباتی طور پر کمرے کے درجہ حرارت کے جوہری مقناطیسی گونج کے نظام میں مظاہرہ کیا جا سکتا ہے، کلوروفارم مالیکیولز کا استعمال کرتے ہوئے جو دو-کیوبٹ کوانٹم system.Miranda مارکویٹ: کوانٹم ارتباط کی نمائندگی کرتے ہیں-بغیر الجھے، فزورگ، 24 اگست 2011 غیر لکیری کلاسیکیٹی گواہوں کو فوٹونک سسٹمز میں بیل اسٹیٹ پیمائش کے ساتھ لاگو کیا گیا ہے۔ کوانٹم ڈسکارڈ کو بعض مکسڈ اسٹیٹ کوانٹم سسٹمز سے منسوب کوانٹم کمپیوٹیشن کے لحاظ سے کارکردگی کے لیے ایک ممکنہ بنیاد کے طور پر دیکھا گیا ہے، جس میں ایک مکسڈ کوانٹم اسٹیٹ "خالص ریاستوں کے شماریاتی مجموعے کی نمائندگی کرتی ہے (کوانٹم شماریاتی میکانکس دیکھیں)۔ یہ نظریہ کہ کوانٹم ڈسکارڈ کوانٹم پروسیسرز کے لیے ایک وسیلہ ہو سکتا ہے، 2012 میں مزید مستحکم کیا گیا، جہاں تجربات نے یہ ثابت کیا کہ دو طرفہ نظاموں کے درمیان تضاد کو معلومات کو انکوڈ کرنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے جس تک صرف مربوط کوانٹم تعاملات کے ذریعے رسائی حاصل کی جا سکتی ہے۔ کوانٹم ڈسکارڈ ایک جامع کوانٹم سسٹم کے ایک ذیلی نظام میں کم از کم ہم آہنگی کا اشارہ ہے اور اس طرح یہ مرحلے کے تخمینے کی انٹرفیرومیٹرک اسکیموں میں وسائل کا کردار ادا کرتا ہے۔ ایک حالیہ کام نے کوانٹم ڈسکارڈ کو کوانٹم کرپٹوگرافی کے لیے ایک وسیلہ کے طور پر شناخت کیا ہے، جو الجھاؤ کی مکمل عدم موجودگی میں کوانٹم کلیدی تقسیم کی سلامتی کی ضمانت دینے کے قابل ہے۔ کوانٹم ڈسکارڈ کچھ طریقوں سے کوانٹم الجھاؤ سے مختلف ہے۔ کوانٹم ڈسکارڈ کوانٹم الجھاؤ کے مقابلے میں تخفیف پذیر ماحول کے لیے زیادہ لچکدار ہے۔ یہ مارکووین ماحول کے ساتھ ساتھ غیر مارکووین ماحول کے لیے بھی دکھایا گیا ہے جو اتفاق کے ساتھ اختلاف کی حرکیات کے موازنہ پر مبنی ہے، جہاں اختلاف زیادہ مضبوط ثابت ہوا ہے۔ یہ دکھایا گیا ہے کہ کم از کم کیوبیٹ جوڑے کے کچھ ماڈلز کے لیے جو تھرمل توازن میں ہوتے ہیں اور ہیٹ باتھ کے ساتھ رابطے میں ایک اوپن کوانٹم سسٹم بناتے ہیں، کوانٹم ڈسکارڈ درجہ حرارت کے ساتھ کچھ درجہ حرارت کی حدود میں بڑھتا ہے، اس طرح ایک ایسا طرز عمل ظاہر ہوتا ہے جو الجھاؤ کے بالکل برعکس ہے، اور یہ کہ مزید حیرت انگیز طور پر، کوانٹم ڈسکارڈ کے بڑھنے کے ساتھ کلاسیکی ارتباط دراصل کم ہوتا جاتا ہے۔ نان زیرو کوانٹم ڈسکارڈ لامحدود ایکسلریشن سے گزرنے والے ذیلی نظاموں میں سے کسی ایک کی حد میں بھی برقرار رہ سکتا ہے، جبکہ اس حالت میں انروہ اثر کی وجہ سے کوانٹم الجھاؤ صفر تک گر جاتا ہے۔ کوانٹم ڈسکارڈ کا مطالعہ کوانٹم کئی جسم کے نظاموں میں کیا گیا ہے۔ اس کا طرز عمل کوانٹم مرحلے کی منتقلی اور کوانٹم اسپن چینز اور اس سے آگے کی دیگر خصوصیات کی عکاسی کرتا ہے۔ متبادل اقدامات مقامی خالص حالتوں کی آستین کے لحاظ سے ایک عملی پیمائش 'کوانٹم خسارہ' ہے۔ یک طرفہ اور صفر طرفہ ورژن کوانٹمنیس کے متعلقہ اینٹروپی کے برابر دکھایا گیا۔ غیر کلاسیکی ارتباط کے دیگر اقدامات میں پیمائش پر مبنی خلل (ایم آئی ڈی) پیمائش اور مقامی غیر موثر یکطرفہ (ایل این یو) فاصلہ اور مختلف اینٹروپی پر مبنی اقدامات شامل ہیں۔ ہلبرٹ-شمڈٹ فاصلے کی بنیاد پر اختلاف کا ایک ہندسی اشارے موجود ہے، جو ایک فیکٹرائزیشن قانون کی پابندی کرتا ہے، اسے وان نیومن پیمائش کے سلسلے میں رکھا جا سکتا ہے، لیکن عام طور پر یہ ایک وفادار اقدام نہیں ہے۔ متضاد قسم کے ارتباط کے وفادار، کمپیوٹیبل اور آپریشنل اقدامات مقامی کوانٹم غیر یقینی صورتحال اور انٹرفیرومیٹرک طاقت ہیں۔ حوالہ جات کوانٹم انفارمیشن سائنس