Pengenalan

Dalam formulasi umum maklumat kuantum, operasi ke atas keadaan kuantum diwakili oleh kelas pemetaan khas yang dipanggil saluran. Ini termasuk operasi yang berguna, seperti yang berpadanan dengan Gate uniter dan Circuit, serta operasi yang kita anggap sebagai hingar dan lebih suka dielakkan. Kita juga boleh menerangkan pengukuran sebagai saluran, yang akan kita lakukan dalam pelajaran seterusnya. Ringkasnya, sebarang perubahan masa diskret dalam keadaan yang boleh direalisasikan secara fizikal (dalam erti idealized) boleh diterangkan oleh saluran.

Istilah saluran datang kepada kita dari teori maklumat, yang (antara perkara lain) mengkaji kapasiti pembawa maklumat saluran komunikasi yang berhingar. Dalam konteks ini, saluran kuantum boleh menentukan keadaan kuantum yang diterima apabila keadaan kuantum tertentu dihantar, mungkin melalui rangkaian kuantum tertentu. Namun, harus difahami bahawa terminologi ini hanya mencerminkan motivasi sejarah dan digunakan dengan cara yang lebih umum. Memang, kita boleh menerangkan pelbagai perkara (seperti pengiraan kuantum yang rumit) sebagai saluran, walaupun ia tidak ada kena-mengena dengan komunikasi dan tidak mungkin timbul secara semula jadi dalam tetapan sedemikian.

Kita akan memulakan pelajaran dengan perbincangan tentang beberapa aspek asas saluran, berserta pilihan kecil contoh-contoh. Kemudian kita akan beralih kepada tiga cara berbeza untuk mewakili saluran dalam sebutan matematik kemudian dalam pelajaran. Kita akan melihat bahawa, walaupun perwakilan-perwakilan ini berbeza, semuanya menawarkan pencirian matematik saluran yang setara.

Video pelajaran

Dalam video berikut, John Watrous membimbing anda melalui kandungan dalam pelajaran ini mengenai saluran kuantum. Sebagai alternatif, anda boleh membuka video YouTube untuk pelajaran ini dalam tetingkap berasingan. Muat turun slaid untuk pelajaran ini.