Квантова інформатика

Квантова інформатика — розділ науки, що виник наприкінці XX століття на стику квантової механіки, теорії алгоритмів і теорії інформації.

Загальний опис

У квантовій інформатиці вивчаються загальні принципи і закони, що керують динамікою складних квантових систем[1]. Моделлю таких систем є квантовий комп'ютер.

Квантова інформатика включає в себе питання квантових обчислень і квантових алгоритмів, фізику квантових комп'ютерів, квантової криптографії і квантової теорії інформації, безпосередньо стосується підстав квантової теорії, зокрема, проблеми вимірювань і опису декогерентності. Найважливішим фізичним явищем, яке вивчається в квантовій інформатиці, є заплутані квантові стани і породжувані ними нелокальні властивості квантової фізики багатьох тіл.

Базовим поняттям класичної теорії інформації є біт, який приймає значення 0 або 1. Квантова інформація може надаватися в кубітах (англ. quantum bit). Кубіти можуть перебувати в стані, що є суперпозицією 0 і 1. Кілька кубітів можуть бути в заплутаному стані (англ. entangled).

Див. також

• Квантова інформація
• Квантовий комп'ютер
• Квантова пам'ять
• Квантовий алгоритм
  • Алгоритм Шора
  • Алгоритм Ґровера
  • Алгоритм Залки — Візнера
  • Алгоритм Дойча — Йожи
• Квантове розповсюдження ключа

Література

• Mario Krenn, Mehul Malik, Thomas Scheidl, Rupert Ursin, Anton Zeilinger. Quantum communication with photons (англ.) // Optics in Our Time. — 2016. — P. 455–482. — doi:10.1007/978-3-319-31903-2_18. — arXiv:1701.00989.
• Dagmar Bruß: Quanteninformation. Fischer Taschenbuch Verlag, Frankfurt am Main, ISBN 978-3-596-30422-6.
• Matthias Homeister: Quantum Computing verstehen. 5. Auflage. Springer/Vieweg, Wiesbaden, ISBN 978-3-658-22883-5.
• B. Lenze: Mathematik und Quantum Computing. 2. Auflage. Logos Verlag, Berlin, ISBN 978-3-832-54716-5.
• R.J. Lipton, K.W. Regan: Quantum Algorithms via Linear Algebra: A Primer. MIT Press, Cambridge MA, ISBN 978-0-262-02839-4.
• Wolfgang Scherer: Mathematik der Quanteninformatik. Springer Spektrum, Berlin/Heidelberg, ISBN 978-3-662-49079-2.
• Wolfgang Tittel, Jürgen Brendel, Nicolas Gisin, Grégoire Ribordy, Hugo Zbinden: Quantenkryptographie. In: Physikalische Blätter. 55, Nr. 6, S. 25 (DOI:10.1002/phbl.19990550608).
• R.F. Werner: Quantum Information Theory - an Invitation. In: Quantum Information - An Introduction to Basic Theoretical Concepts and Experiments. Springer (DOI:10.1007/3-540-44678-8_2).
• C.P. Williams: Explorations in Quantum Computing. 2. Auflage. Springer-Verlag, London, ISBN 978-1-84628-886-9.

Посилання

• Quantiki [Архівовано 3 Квітня 2010 у Wayback Machine.] — портал квантової інформатики з wiki(англ.);
• ERA-Pilot QIST WP1 — європейська дорожня карта з квантової обробки і передачі інформації (англ.);
• QIIC [Архівовано 13 Квітня 2016 у Wayback Machine.] — квантова інформатика, Імперський коледж Лондона(англ.);
• QIP — квантова інформаційна група, університет Лідса. Займається дослідженням широкого спектра напрямів квантової інформатики(англ.);
• mathQI [Архівовано 22 Січня 2018 у Wayback Machine.] — дослідницька група з математики та квантової інформатики (англ.);
• CQIST [Архівовано 28 Червня 2010 у Wayback Machine.] — Центр квантової інформатики та технологій в Університеті Південної Каліфорнії (англ.);
• CQuIC [Архівовано 20 Серпня 2021 у Wayback Machine.] — Центр квантової інформатики і контролю, включає теоретичні та експериментальні групи з університету Нью-Мексико і університету Аризони (англ.);
• CQT [Архівовано 20 Березня 2021 у Wayback Machine.] — Центр квантових технологій в Національному університеті Сінгапуру (англ.);
• CQC2T [Архівовано 13 Серпня 2021 у Wayback Machine.] — Центр квантових обчислень і комунікацій (англ.).

Примітки

1. Физико-статистические основы квантовой информатики (PDF). Архів оригіналу (PDF) за 19 Листопада 2021. Процитовано 20 Серпня 2021.