量子信息

王尘宇 科技百科 48
量子信息 quantum information
在量子力学中,量子信息是关于量子系统“状态”所带有的物理信息。通过量子系统的各种相干特性(如量子并行、量子纠缠和量子不可克隆等),进行计算、编码和信息传输的全新信息方式。
量子信息最常见的单位是为量子比特(qubit)——也就是一个只有两个状态的量子系统。然而不同于经典数位状态(其为离散),一个二状态量子系统实际上可以在任何时间为两个状态的叠加态,这两状态也可以是本征态。
量子是一个态.所谓态在物理上不是一个具体的物理量,也不是一个单位,也不是一个实体,而是一个可以观测记录的一组记录(也就是确定组不变量去测量另外一组量),但是这组记录可以运算.并可以求出某时刻对是已观测的纪录对比十分吻合。这个就是波动力学的基础。要解决量子信息,首先要在逻辑有一个多值逻辑理论,才能通过对于量子态对应于一个实体,也就是现在所谓的给量子的态赋给予实体的功能,这样就可以实现某些交换,也就是可以计算,只要这组态符合一定的条件,由波动力学,结论一定成立。这就是量子信息学的基础。
在量子系统中,信息是由量子比特来存储的。量子比特可以假定为“0”或“1”两个状态,这两个状态在同一时刻是叠加的。正确认识、解释和跟踪它们的状态对于量子计算非常必要。但通常情况下,监视量子比特会损害其信息内容。
耶鲁大学研究人员成功开发出一种新方法,既可以观察量子信息,同时还能保持其完整性,这将给量子力学研究提供更大的控制权,以纠正随机错误,并将极大地提升量子计算机的发展前景。新开发的这种非破坏性的测量系统可以观察、跟踪和记录一个量子位所有状态的变化,同时保持量子比特的信息价值。

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