贝尔态

贝尔态或EPR对：25是两个量子比特的特定量子态，代表了量子纠缠的最简单（和最 大）例子；从概念上讲，它们属于量子信息科学的研究范畴。贝尔态是一种纠缠和归一化的基向量形式。

这种归一化意味着粒子处于上述状态之一的总体概率为1。.纠缠是叠加的一个与基础无关的结果。由于这种叠加，对量子比特的测量将以一个给定的概率使其坍缩到其基础状态之一。由于纠缠，对一个量子比特的测量将使另一个量子比特坍缩到一个状态，其测量将产生两个可能的值之一，其中的值取决于这两个量子比特最初处于哪个贝尔态。

贝尔态可以推广到多量子比特系统的某些量子态，如3个或更多子系统的GHZ态。对贝尔态的理解在分析量子通信中很有用，如超密集编码和量子传送。无通信定理阻止了这种行为以超过光速的速度传输信息。

贝尔态是两个量子比特的四个特定的xxx纠缠量子态。它们处于0和1的叠加状态--是两种状态的线性组合。它们的纠缠意味着以下几点。如果爱丽丝在标准基础上测量她的量子比特，结果将是0或1，每一个概率为1/2；如果鲍勃（下标B）也测量他的量子比特，结果将与爱丽丝的相同。因此，爱丽丝和鲍勃似乎都会有随机的结果。通过交流，他们会发现，尽管他们的结果分别看起来是随机的，但这些结果是完全相关的。

这种远距离的完美关联是很特别的：也许这两个粒子在这对粒子被创建时（在量子比特被分离之前）就已经事先约定好了，在测量的情况下它们会显示出哪种结果。

因此，按照爱因斯坦、波多尔斯基和罗森在1935年著名的EPR论文中的说法，在上述对量子比特对的描述中缺少一些东西--即这种协议，更正式地称为隐藏变量。

在他1964年的著名论文中，约翰-S-贝尔通过简单的概率论论证表明，这些关联（0,1基的关联和+,-基的关联）不能都通过使用存储在一些隐藏变量中的任何预先约定而变得完美--但量子力学预测了完美的关联。

在一个被称为Bell-CHSH不等式的更精炼的表述中，表明如果假设物理学尊重局部隐变量理论（一种关于信息如何传递的常识性表述）的约束，某种相关度量不能超过2的值，但是量子力学中允许的某些系统可以达到高达2的值。因此，量子理论违反了贝尔不等式和局部隐变量的思想。

四个具体的双量子比特状态，其最 大值为被指定为贝尔状态。

它们被称为四个最 大纠缠的双量子比特贝尔态，它们构成了两个量子比特的四维希尔伯特空间的最 大纠缠基，被称为贝尔基。

虽然有许多可能的方法通过量子电路来创造纠缠的贝尔态，但最简单的是以一个计算基础作为输入，并包含一个哈达玛门和一个CNOT门。

作为一个例子，图中的量子电路接受两个量子比特的输入并将其转换为第 一个贝尔状态（1）。

明确地说，哈达玛德门的转换是{displaystyle|00rangle}转化为一个叠加的贝尔状态。