Wprowadzenie

W poniższym filmie John Watrous przeprowadzi cię przez treść tej lekcji o wielu układach. Możesz też otworzyć film na YouTube dla tej lekcji w osobnym oknie. Pobierz slajdy do tej lekcji.

Ta lekcja skupia się na podstawach informacji kwantowej w kontekście wielu układów. Ten kontekst pojawia się zarówno często, jak i naturalnie w przetwarzaniu informacji — klasycznym i kwantowym; układy przenoszące informację są typowo budowane ze zbiorów mniejszych układów, takich jak bity lub Qubity.

Prostą, lecz niezwykle ważną ideą, o której warto pamiętać wchodząc w tę lekcję, jest to, że wiele układów możemy zawsze wybrać do traktowania łącznie — jak gdyby tworzyły jeden złożony układ — do którego stosuje się dyskusja z poprzedniej lekcji. Rzeczywiście, ta idea bezpośrednio prowadzi do opisu tego, jak stany kwantowe, pomiary i operacje działają dla wielu układów.

Jest jednak więcej do zrozumienia wielu układów kwantowych niż samo rozpoznanie, że można je traktować zbiorowo jako pojedyncze układy. Na przykład możemy mieć wiele układów kwantowych, które zbiorowo znajdują się w określonym stanie kwantowym, a następnie zdecydować się na pomiar tylko niektórych z poszczególnych układów. Ogólnie rzecz biorąc, wpłynie to na stan układów, które nie zostały zmierzone, i ważne jest dokładne zrozumienie tego wpływu przy analizowaniu algorytmów i protokołów kwantowych. Zrozumienie rodzajów korelacji między wieloma układami — a w szczególności typu korelacji zwanego splątaniem — jest również ważne w informacji i obliczeniach kwantowych.