http://gezhi.org/taxonomy/term/594 The taxonomy view with a depth of 0. zh-hans http://gezhi.org/node/658 <p>相对于20世纪末期新生的现代量子信息理论，我们称香农理论为经典信息理论。量子信息学是一门新兴的、以量子力学与经典信息学理论为主干的交叉性学科。量子信息学的研究对象主要包括量子通信技术，量子密码技术，量子计算机技术以及量子器件技术的研究与开发。量子信息理论为信息科学和技术的变革、持续高速的发展开辟了新的原理和方法。随着科学的发展和微电子器件技术的进步，我们跨越了经典信息论和计算理论的奠基者、科学家们的年代。随着量子物理实验成果不断涌现，我们对信息及其表示与处理的认识有了质的变化，从承传香农、图灵、冯·诺伊曼等科学家视信息处理为宏观过程，到今天事实告诉我们：信息的处理能够以微观过程实现。<br /> 在经典物理中物理量具有确定的量值，服从明确的规律。而量子力学中物理量要服从统计的规律，必须用“态矢空间”里的“算符”表示。一般说来，一个量子量有多个“本征值”，测量时我们无法获得它们所有确定的量值，而是以被测量值发生在一定概率区间的概率幅得到它们的某个本征值。概率幅是复数，它的模平方是概率。概率幅具有模量和相角，因此量子状态可以的叠加还会产生干涉现象。这个干涉现象宏观世界的人类无法理解、也为微观世界蒙上了神秘的色彩。人类把微观粒子具有的那些神奇的属性统称为量子态特性。量子态的特性包括量子的“波粒二象性”、量子态叠加性、量子态纠缠、量子态不可克隆等所谓的量子相干的特性。量子计算和量子通信正是搭建在这些量子态特性之上，充分利用量子相干性的独特性质，探索以全新的方式对信息进行计算、编码和传输的可能性，它们也是量子信息学研究的目标之一。摩尔定律预示着计算机芯片的集成度不久将会达到它的极限尺度，所以突破芯片元件尺度的极限是当前计算机科学和信息科学所面临的一个重大科学问题。量子信息的研究可为突破芯片极限提供新概念、新思路和新途径。利用量子态相干性可实现超高速并行计算、以量子态方式实现信息通信，可以实现不可解密码通信及超高速的信息通信以成为不辨的事实。<br /> 量子高密度编码或量子瞬间传递（teleportation 离物传态）之前，送收信者双方必须共同拥有纠缠状态（更准确地说是贝尔状态）中的某个qubit对。但是，实际上在共同拥有贝尔状态的过程中，一是由于qubit在量子信道的传送过程中状态受噪声的干扰、或是由于qubit的保存时间持续其状态将会发生变化。因此，在实际利用贝尔状态进行通信时必须考虑这些qubit状态抗干扰对策。这些抗干扰对策方法中的一个就是到前一章为止讲述的量子纠错编码体系。也就是说利用能够纠正qubit出错的编码体系，达到订正qubit在量子信道的传送过程中或在保存时间的持续中其状态发生变化产生的错误。另一个方法就是现在要讲述的“纠缠状态纯化协议（EPP）”。</p> http://gezhi.org/node/658#comments 资源与工具 量子通信，量子密钥分发，量子熵 Wed, 04 Jul 2007 06:02:06 -0700 xiaoyaozi 658 at http://gezhi.org