Le clonage d'états quantiques est utilisé pour l'écoute clandestine en cryptographie quantique. Il a également des applications dans le calcul quantique basé sur la distribution d'informations quantiques. L'incertitude à l'échelle quantique rend impossible le clonage exact des états quantiques. Encore, ils peuvent être copiés de manière approximative - avec un certain niveau de probabilité - en utilisant une méthode appelée clonage quantique probabiliste, ou PQC. Dans une nouvelle étude publiée dans EPJ D , Pinshu Rui des universités Anhui Xinhua et Anhui, dans la province de Hefei en Chine, et ses collègues démontrent que PQC partiel d'un état quantique donné secrètement choisi parmi un certain ensemble d'états, qui peut s'exprimer comme la superposition des autres états, est possible.

Cette étude est une extension des travaux PQC antérieurs de Duan et Guo, datant de 1998, qui a montré que les états quantiques ne peuvent être clonés de manière probabiliste que si tous les états de l'ensemble sont indépendants, c'est-à-dire qu'ils ne peuvent pas être exprimés comme la superposition linéaire des autres états. Ici, les auteurs montrent que si - et seulement si - un sous-ensemble indépendant ne peut pas être exprimé comme la superposition des autres états de l'ensemble, alors ces états dépendants peuvent être partiellement clonés.

Dans le cadre de cette étude, les auteurs établissent ensuite les efficacités de clonage optimales pour leur approche.

Cette opération de clonage est très importante par rapport à l'informatique classique. Il permet aux scientifiques de faire de nombreuses copies de la sortie des calculs, qui prennent la forme d'opérations unitaires. Ceux-ci peuvent, à son tour, être utilisé comme intrant et introduit dans divers processus ultérieurs. En informatique quantique, par exemple, des études antérieures ont montré que la PQC peut aider à améliorer les performances par rapport aux méthodes alternatives. Cela signifie que lorsque les opérations unitaires génèrent des états linéairement dépendants, PQC partiel peut être utile.