Einführung

Im folgenden Video führt John Watrous Sie durch den Inhalt dieser Lektion über mehrere Systeme. Alternativ können Sie das YouTube Video zu dieser Lektion in einem separaten Fenster öffnen. Laden Sie die Folien zu dieser Lektion herunter.

Diese Lektion befasst sich mit den Grundlagen der Quanteninformation im Zusammenhang mit Mehrfachsystemen. Dieser Zusammenhang ist in der klassischen und der Quanten-Informationsverarbeitung üblich und selbstverständlich; informationstragende Systeme sind in der Regel aus Sammlungen kleinerer Systeme, wie Bits oder Qubits, aufgebaut.

Ein einfacher, aber äußerst wichtiger Gedanke, den wir uns in dieser Lektion vor Augen halten sollten, ist, dass wir uns immer dafür entscheiden können, mehrere Systeme zusammen so zu betrachten, als ob sie ein einziges, zusammengesetztes System bilden - worauf die Diskussion in der vorherigen Lektion zutrifft. Diese Idee führt in der Tat sehr direkt zu einer Beschreibung der Funktionsweise von Quantenzuständen, Messungen und Operationen für mehrere Systeme.

Zum Verständnis multipler Quantensysteme gehört jedoch mehr als nur die Erkenntnis, dass sie gemeinsam als einzelne Systeme betrachtet werden können. Wir können beispielsweise mehrere Quantensysteme haben, die sich gemeinsam in einem bestimmten Quantenzustand befinden, und uns dann dafür entscheiden, einige, aber nicht alle der einzelnen Systeme zu messen. Im Allgemeinen wirkt sich dies auf den Zustand der Systeme aus, die nicht gemessen wurden, und es ist wichtig, bei der Analyse von Quantenalgorithmen und -protokollen genau zu verstehen, wie. Das Verständnis der Arten von Korrelationen zwischen mehreren Systemen - und insbesondere einer Art von Korrelation, die als Verschränkung bekannt ist - ist auch für die Quanteninformation und -berechnung wichtig.