对于由两个相互之间没有关联的量子比特A和B组成的系统, 量子态可以表示为A和B各自量子态的
张量积:
也就是说, 两个独立量子比特的状态可以用这组基底来线性表示: . 换个说法系统是两个比特同时出现 ,只有A或只有B出现 及两个比特同时出现 的几率线性叠加。
如果两个比特之间发生了
量子纠缠,就是说这两个量子比特的状态是相关的。虽然也可以使用上述基底描述
波函数, 但是显然不能反映
相关性。 于是我们可以换一个角度来描述测量的结果:“两个比特相同” ( )和“两个比特不同” ( ), 显然波函数也可以这样来描述:
任何一组二粒子状态都可以表示为这四组新的
基态的线性叠加。可以看出是之前独立状态下的基底经过一个正变换的结果, 更换为这个基底的波函数其实只是变换了表象,波函数的值不变。
所以在最大纠缠的状况下,两个比特的
测量结果“一定相同”或者“一定不同”, 表现为这四种基态的一种, 它们也被称之为贝尔态。