Klonen van kwantumtoestanden wordt gebruikt voor afluisteren in kwantumcryptografie. Het heeft ook toepassingen in kwantumberekening op basis van kwantuminformatiedistributie. Onzekerheid op de kwantumschaal maakt het exact klonen van kwantumtoestanden onmogelijk. Nog, ze kunnen bij benadering worden gekopieerd - met een zeker niveau van waarschijnlijkheid - met behulp van een methode die probabilistische kwantumklonering wordt genoemd, of PQC. In een nieuwe studie gepubliceerd in EPJ D , Pinshu Rui van de universiteiten van Anhui Xinhua en Anhui, in de provincie Hefei in China, en collega's tonen aan dat gedeeltelijke PQC van een bepaalde kwantumtoestand in het geheim gekozen uit een bepaalde reeks toestanden, die kan worden uitgedrukt als de superpositie van de andere staten, is mogelijk.

Deze studie is een uitbreiding van eerder PQC-werk van Duan en Guo, daterend uit 1998, waaruit bleek dat kwantumtoestanden alleen probabilistisch kunnen worden gekloond als alle toestanden in de verzameling onafhankelijk zijn, d.w.z. ze kunnen niet worden uitgedrukt als de lineaire superpositie van de andere toestanden. Hier, de auteurs laten zien dat als - en alleen als - een onafhankelijke deelverzameling niet kan worden uitgedrukt als de superpositie van de andere toestanden in de verzameling, dan kunnen deze afhankelijke toestanden gedeeltelijk worden gekloond.

Als onderdeel van deze studie, de auteurs bepalen vervolgens de optimale kloneringsefficiëntie voor hun aanpak.

Deze kloonoperatie is erg belangrijk met betrekking tot klassieke computers. Het stelt wetenschappers in staat om veel kopieën te maken van de output van berekeningen, die de vorm aannemen van unitaire operaties. Deze kunnen, beurtelings, als input worden gebruikt en in verschillende verdere processen worden ingevoerd. Bij kwantumcomputers, bijvoorbeeld, eerdere studies hebben aangetoond dat PQC kan helpen om de prestaties te verbeteren in vergelijking met alternatieve methoden. Dit betekent dat wanneer unitaire operaties een aantal lineair afhankelijke toestanden genereren, gedeeltelijke PQC kan nuttig zijn.