Informatica quantistica: differenze tra le versioni

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La [[macchina di Turing]] utilizza assiomi della [[fisica classica]], ossia lo stato del nastro e della testina sono sempre univocamente identificabili, gli spostamenti sono sempre regolati dalle leggi del moto, etc. Quindi la MT è totalmente deterministica (MTD). Una sua variante, che si dimostra equivalente ma più veloce, è la [[macchina di Turing probabilistica]] (MTP). Può risolvere ogni problema che è possibile risolvere tramite la MTD, ma di solito lo fa più velocemente (nel senso della [[teoria della complessità algoritmica]]). Anch'essa, però, è soggetta agli assiomi della fisica classica, e soprattutto nessuna delle due è reversibile, per il [[secondo principio della termodinamica]]. Dato che la [[meccanica quantistica]] è reversibile, una macchina di Turing quanitstica [[MTQ]] deve essere reversibile. Inoltre deve rispettare i [[postulati della meccanica quantistica|vincoli della meccanica quantistica]], cioètra cui il [[principio di indeterminazione di Heisenberg]] e lae l'[[decoalescenzaequazione di Schrödinger]].

*[[Computer quantistico]] di [[Richard Feynman|Feynman]]

Lo sviluppo di una MTQ, e quindi di un calcolatore quantistico, ha richiesto come spesso avviene diversi passaggi.

*[[Qubit]]

Nel [[1973]] Bennet dimostrò che è possibile costruire una MT reversibile. Nel [[1980]], Benioff dimostra che la reversibilità è una condizione necessaria per realizzare una MTQ. [[1982|Due anni]] dopo [[Richard Feynman]] pubblica il suo famoso lavoro sul [[Computer quantistico di Feynman|Computer Quantistico]]. In esso, stabilisce che:

*[[Algoritmo quantistico|Algoritmi quantistici]]

#Una MTD può simulare un sistema quantistico solo con un rallentamento esponenziale (nel senso della [[teoria della complessità algoritmica]]).

*[[Macchina di Turing quantistica]]

#Un computer basato sui [[qubit]] non è soggetto a tale limitazione, ed è dunque un ''simulatore quantistico universale''.

Finalmente, nel [[1985]], [[David Deutsch]] dell'[[Università di Oxford]] descriva la prima vera MTQ.

==Principi dell'informatica quantistica ==

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#Alcuni osservabili '''non possono''' avere simultaneamente '''valori definiti''' con precisione, per il [[principio di indeterminazione di Heisenberg]]. Ciò ci impedisce sia di stabilire con esattezza le [[condizioni iniziali]] prima del calcolo, sia di leggere i risultati con precisione.

#L'[[informazione quantistica]] può essere codificata, e solitamente lo è, tramite '''correlazioni non-locali''' tra parti differenti di un sistema fisico. In pratica, si utilizza l'''[[entanglement]]''.

==Bibliografia e Letture consigliate==

* [[Zdzislaw Meglicki]], ''[http://beige.ucs.indiana.edu/B679/ Introduction to Quantum Computing]'', [[Università dell'Indiana]], [[2002]]

* C. Bennet ([[1973]]), ''Logical reversibility of computation'', [[IBM]] J. Res. Develop., n 17, pagine 525-532.

* P. Benioff ([[1980]]), ''The computer as a physical system: A microscopic quantum mechanical Hamiltonian model of computers as represented by Turing machines'', J. Statist. Phys., n. 22, pagine 563-591.

==Argomenti Correlati==

*[[Algoritmo quantistico|Algoritmi quantistici]]

*[[Computer quantistico]] di [[Richard Feynman|Feynman]]

*[[Macchina di Turing quantistica]]

*[[Qubit]]

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