Introduzione

Nel video seguente, John Watrous illustra i contenuti di questa lezione sui sistemi multipli. In alternativa, è possibile aprire il video YouTube per questa lezione in una finestra separata. Scaricate le diapositive di questa lezione.

Questa lezione si concentra sulle basi dell'informazione quantistica nel contesto dei sistemi multipli. Questo contesto si presenta in modo comune e naturale nell'elaborazione dell'informazione, classica e quantistica; i sistemi che trasportano informazioni sono tipicamente costruiti a partire da collezioni di sistemi più piccoli, come i bit o i qubit.

Un'idea semplice, ma di fondamentale importanza, da tenere a mente in questa lezione è che possiamo sempre scegliere di considerare più sistemi insieme come se formassero un unico sistema composto, a cui si applica la discussione della lezione precedente. In effetti, questa idea porta direttamente a una descrizione del funzionamento degli stati, delle misure e delle operazioni quantistiche per sistemi multipli.

Tuttavia, la comprensione dei sistemi quantistici multipli non si limita a riconoscere che essi possono essere considerati collettivamente come sistemi singoli. Per esempio, possiamo avere più sistemi quantistici che si trovano collettivamente in un particolare stato quantistico e poi scegliere di misurare alcuni ma non tutti i singoli sistemi. In generale, questo influenzerà lo stato dei sistemi non misurati ed è importante capire esattamente come quando si analizzano algoritmi e protocolli quantistici. La comprensione dei tipi di correlazione tra sistemi multipli - e in particolare di un tipo di correlazione nota come entanglement - è importante anche per l'informazione e la computazione quantistica.