Kvantuminformatika

A kvantuminformatika  a 20. század végén a kvantummechanika , az algoritmusok elmélete és az információelmélet metszéspontjában kialakult tudományág . A kvantuminformatika a komplex kvantumrendszerek dinamikáját szabályozó általános elveket és törvényszerűségeket vizsgálja [1] . Az ilyen rendszerek modellje a kvantumszámítógép .

A kvantuminformatika magában foglalja a kvantumszámítás és a kvantumalgoritmusok , a kvantumszámítógépek fizikája, a kvantumkriptográfia és a kvantuminformációelmélet kérdéseit , közvetlenül érinti a kvantumelmélet alapjait , különösen a mérési problémákat és a dekoherencia leírását . A kvantuminformatikában vizsgált legfontosabb fizikai jelenség az összefonódott kvantumállapotok és az általuk generált soktestes kvantumfizika nemlokális tulajdonságai .

A klasszikus információelmélet alapkoncepciója a bit , amely 0 vagy 1 értéket vesz fel. A kvantuminformáció qubitben ( angol. kvantumbit ) van ábrázolva. A qubitek lehetnek olyan állapotban , hogy 0 és 1 szuperpozíciója. Számos qubit lehet összefonódott állapotban .  

A kvantuminformatika legfontosabb alkalmazásai a következők:

• kvantumkriptográfia  - ez a rész a kereskedelmi kriptográfiai rendszerek szintjére fejlődött, amelyeket aktívan használnak az információtovábbítás titkosságának biztosítására;
• kuszált állapotú technológiák - akár egy tucat részecske (fotonok, elektronok és Cooper-párok töltési állapotai, elektronok és atommagok spinjei) összefonódott állapotainak tulajdonságainak  megbízható megszerzése, ellenőrzése és vizsgálata, a működő eszközökben külön alkalmazások vannak. Kvantumszámítógép működő prototípusai (alacsony qubit - akár 10 qubit - kvantumprocesszorok).
• többrészecskés rendszerek számítógépes szimulációja - a legkevésbé fejlett szakasz, magában foglal egy hipotetikus kémiai szimulátort és komplex rendszerek kvantumszintű szimulációját, például egy kvantumprocesszor számítási modelljét dekoherenciával; míg a szimuláció csak klasszikus kvantumszámítógépes szimulátorokkal és sok párhuzamosítással történik, komoly eredmények születtek, például a kvantum-háromtest probléma megoldása.

Lásd még

• kvantuminformáció
• kvantumszámítógép
• kvantum memória
• kvantum algoritmus
  • Shor algoritmusa
  • Grover algoritmusa
  • Zalka-Wiesner algoritmus
  • Deutsch-Yozhi algoritmus
• Kvantumkulcs-elosztás

Jegyzetek

1. ↑ A kvantuminformatika fizikai és statisztikai alapjai . Letöltve: 2017. augusztus 13. Az eredetiből archiválva : 2021. november 19. (határozatlan)

Irodalom

• Mario Krenn, Mehul Malik, Thomas Scheidl, Rupert Ursin, Anton Zeilinger . Kvantumkommunikáció fotonokkal  (angol)  // Optika korunkban. — 2016. — P. 455–482. - doi : 10.1007/978-3-319-31903-2_18 . - arXiv : 1701.00989 .

Linkek

• Quantiki archiválva 2010. április 3-án a Wayback Machine  - Quantum Information Science  wikiportálon ;
• ERA-Pilot QIST WP1  - Európai ütemterv a kvantuminformációk feldolgozásához és továbbításához  (eng.) ;
• QIIC archiválva : 2016. április 13., a Wayback Machine - Quantum Computer Science, Imperial College  London  ;
• QIP  – Quantum Information Group, University of Leeds. A kvantuminformatika széles körének tanulmányozásával foglalkozik  (angol) ;
• mathQI Archivált 2018. január 22-én a Wayback Machine  - Mathematics and Quantum Computer Science Research  Groupnál ;
• CQIST archiválva : 2010. június 28., a Wayback Machine  - Center for Quantum Information Science and Technology, University of Southern  California ;
• A CQuIC archiválva 2021. augusztus 20-án a Wayback Machine - Center for Quantum Information Science and Control épületében, az Új-Mexikói Egyetem és az Arizonai  Egyetem elméleti és kísérleti csoportjait foglalja magában  ;
• CQT archiválva : 2021. március 20., a Wayback Machine  - Center for Quantum Technology, a National University of  Singapore ;
• CQC2T archiválva : 2021. augusztus 13. a Wayback Machine  - Center for Quantum Computing and Communications-ben  .

Bibliográfiai katalógusokban	GND : 4705961-8 NKC : ph1013019 , ph646656