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No-Cloning-Theorem

Das No-Cloning-Theorem ist ein bedeutsames Resultat der Quantenphysik. Es besagt, dass es nicht möglich ist, ein System zu bauen, das jedes beliebige Qubit perfekt auf ein anderes Qubit kopiert, ohne dabei das ursprüngliche zu verändern.

Das No-Cloning-Theorem hat weitreichende Folgen für die Quanteninformatik. Zum Einen können klassische Fehlerkorrekturcodes, die darauf beruhen, die zu übertragende Information zu kopieren, nicht angewandt werden. Zum Anderen kann jedoch auch niemand eine entsprechende Informationsübertragung unbemerkt abhören. Letztere Eigenschaft bildet die Grundlage der Quantenkryptografie.

Auslöser der Entdeckung des No-Cloning-Theorems war eine Arbeit von N. Herbert, in der er eine theoretische Möglichkeit aufgezeigt hatte, durch das Kopieren von Qubits eine überlichtschnelle Informationsübertragung durchzuführen. Erst William Wootters und Wojciech Zurek veröffentlichten 1982 das No-Cloning-Theorem und zeigten damit, dass auf diese Art und Weise keine überlichtschnelle Informationsübertragung möglich ist.