Informatica cuantica

Informatica cuantică  este o ramură a științei care a apărut la sfârșitul secolului al XX-lea la intersecția dintre mecanica cuantică , teoria algoritmilor și teoria informației . Informatica cuantică studiază principiile generale și legile care guvernează dinamica sistemelor cuantice complexe [1] . Un model de astfel de sisteme este un computer cuantic .

Informatica cuantică include problemele de calcul cuantic și algoritmi cuantici , fizica computerelor cuantice , criptografia cuantică și teoria informației cuantice , se referă direct la fundamentele teoriei cuantice , în special, problemele măsurătorilor și descrierea decoerenței . Cel mai important fenomen fizic studiat în informatica cuantică este stările cuantice încurcate și proprietățile nelocale ale fizicii cuantice cu mai multe corpuri generate de acestea .

Conceptul de bază al teoriei informației clasice este un bit , care ia valorile 0 sau 1. Informația cuantică este reprezentată în qubiți ( ing.  bit cuantic ). Qubiții pot fi într-o stare care este o suprapunere de 0 și 1. Mai mulți qubiți pot fi într- o stare încurcată . 

Cele mai importante aplicații ale informaticii cuantice sunt:

• criptografia cuantică  - această secțiune s-a dezvoltat la nivelul sistemelor comerciale de criptografie care sunt utilizate activ pentru a asigura secretul transmiterii informațiilor;
• Tehnologii de stări încurcate  - obținerea, verificarea și studiul fiabil al proprietăților stărilor încurcate de până la o duzină de particule (fotoni, stări de încărcare ale electronilor și perechi Cooper, spini de electroni și nuclee), există aplicații separate în dispozitivele de lucru. Prototipuri de lucru ale unui computer cuantic (low-qubit - până la 10 qubits - procesoare cuantice).
• simularea computerizată a sistemelor multiparticule - secțiunea cel mai puțin dezvoltată, include un simulator de chimie ipotetică și simularea sistemelor complexe la nivel cuantic, de exemplu, un model de calcul al unui procesor cuantic cu decoerență; în timp ce simularea se realizează numai folosind simulatoare clasice de computer cuantic și cu multă paralelizare, există unele rezultate serioase, de exemplu, soluția problemei cuantice cu trei corpuri.

Vezi și

• informație cuantică
• calculator cuantic
• memorie cuantică
• algoritm cuantic
  • algoritmul lui Shor
  • Algoritmul lui Grover
  • Algoritmul Zalka-Wiesner
  • Algoritmul Deutsch-Yozhi
• Distribuția cheii cuantice

Note

1. ↑ Fundamentele fizice și statistice ale informaticii cuantice . Preluat la 13 august 2017. Arhivat din original la 19 noiembrie 2021. (nedefinit)

Literatură

• Mario Krenn, Mehul Malik, Thomas Scheidl, Rupert Ursin, Anton Zeilinger . Comunicarea cuantică cu fotoni  (engleză)  // Optics in Our Time. — 2016. — P. 455–482. - doi : 10.1007/978-3-319-31903-2_18 . - arXiv : 1701.00989 .

Link -uri

• Quantiki Arhivat 3 aprilie 2010 pe portalul wiki Wayback Machine  - Quantum Information Science  ;
• ERA-Pilot QIST WP1  - foaie de parcurs europeană pentru procesarea și transmiterea informațiilor cuantice  (ing.) ;
• QIIC Arhivat 13 aprilie 2016 la Wayback Machine - Quantum Computer Science, Imperial College  London  ;
• QIP  - Quantum Information Group, Universitatea din Leeds. Angajat în studiul unei game largi de domenii ale informaticii cuantice  (engleză) ;
• mathQI Arhivat 22 ianuarie 2018 la Wayback Machine  - Mathematics and Quantum Computer Science Research  Group ;
• CQIST Arhivat 28 iunie 2010 la Wayback Machine  - Center for Quantum Information Science and Technology de la Universitatea din  California de Sud ;
• CQuIC Arhivat 20 august 2021 la Wayback Machine  - Center for Quantum Information Science and Control, include grupuri teoretice și experimentale de la Universitatea din New Mexico și Universitatea din  Arizona ;
• CQT Arhivat 20 martie 2021 la Wayback Machine  - Center for Quantum Technology de la Universitatea Națională din  Singapore ;
• CQC2T Arhivat 13 august 2021 la Wayback Machine  - Center for Quantum Computing and Communications  .

În cataloagele bibliografice	GND : 4705961-8 NKC : ph1013019 , ph646656