In questo capitolo presentiamo la teoria di base e gli strumenti dell’informazione quantistica. Tra gli scienziati fondatori di questa disciplina emergente ci sono Feynman, Stratonovich, Helstrom, Gordon, Holevo e Bell. Iniziamo dalla definizione di un qubit, ricordando le proprietà dei vettori di base che rappresentano il suo stato quantico. Poi discutiamo il processo di misurazione per uno stato quantico, identificando i gate rilevanti che agiscono su un singolo qubit. Introducendo sistemi a molti qubit, presentiamo il ruolo dell’entanglement nella computazione quantistica, definiamo l’entropia di von Neumann e l’entropia di entanglement e descriviamo gli stati puri e misti. Infine, introduciamo il problema della computazione quantistica, discutendo un esempio di un algoritmo quantistico, ovvero l’algoritmo di Deutsch-Jozsa.

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Informazione quantistica

  • Luca Salasnich,
  • Francesco Lorenzi

摘要

In questo capitolo presentiamo la teoria di base e gli strumenti dell’informazione quantistica. Tra gli scienziati fondatori di questa disciplina emergente ci sono Feynman, Stratonovich, Helstrom, Gordon, Holevo e Bell. Iniziamo dalla definizione di un qubit, ricordando le proprietà dei vettori di base che rappresentano il suo stato quantico. Poi discutiamo il processo di misurazione per uno stato quantico, identificando i gate rilevanti che agiscono su un singolo qubit. Introducendo sistemi a molti qubit, presentiamo il ruolo dell’entanglement nella computazione quantistica, definiamo l’entropia di von Neumann e l’entropia di entanglement e descriviamo gli stati puri e misti. Infine, introduciamo il problema della computazione quantistica, discutendo un esempio di un algoritmo quantistico, ovvero l’algoritmo di Deutsch-Jozsa.