Informatica quantistica
scienza che utilizza i quanti per memorizzare ed elaborare le informazioni
L'Informatica Quantistica è l'insieme delle tecniche di calcolo e del loro studio che utilizzano i quanti per effettuare i calcoli. Molte sono le differenze con l'informatica classica, soprattuto nei principi fondamentali
Origini
(Mero elenco di concetti)
Principi dell'informatica quantistica
Le regole che stanno alla base del calcolo quantistico differiscono notevolmente da quelle classiche, e sembrano molto più restrittive. In realtà, è possibile mostrare che le macchine di turing quantistiche (QTM) non solo permettono di raggiungere la stessa affidabilità nei calcoli, ma che riescono a eseguire compiti che le macchine di turing classiche non possono fare: ad esempio, generare numeri veramente casuali, e non pseudo-casuali. Andiamo ed elencare i principi:
- L'informazione quantistica non può essere copiata con fedeltà assoluta, e quindi neanche letta con fedeltà assoluta. (William Wooters, 1982).
- L'informazione quantistica può invece essere trasferita con fedeltà assoluta, a patto che l'originale venga distrutto nel processo. Il teletrasporto quantistico è stato ottenuto per la prima volta da Nielsen, Klinn e LaFlamme nel 1998.
- Ogni misura compiuta su di un sistema quantistico distrugge la maggior parte dell'informazione, lasciandolo in uno stato base. L'informazione distrutta non può essere recuperata. Questo è una derivazione diretta dai postulati della meccanica quantistica (PMQ)
- Anche se in qualche caso è possibile conoscere esattamente in che stato base si troverà il sistema dopo una misura, il più delle volte avremo solo previsioni probabilistiche. Anche questo deriva direttamente dai PMQ
- 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.