Introduzione

Nel video seguente, John Watrous ti guida attraverso il contenuto di questa lezione sui sistemi multipli. In alternativa, puoi aprire il video di YouTube per questa lezione in una finestra separata. Scarica le diapositive per questa lezione.

Questa lezione si concentra sulle basi dell'informazione quantistica nel contesto di sistemi multipli. Questo contesto emerge in modo frequente e naturale nell'elaborazione dell'informazione, sia classica sia quantistica; i sistemi portatori di informazione sono tipicamente costruiti da collezioni di sistemi più piccoli, come bit o 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 — al quale si applica la discussione della lezione precedente. Questa idea porta infatti in modo molto diretto a una descrizione di come stati quantistici, misurazioni e operazioni funzionino per sistemi multipli.

Comprendere i sistemi quantistici multipli, però, non si riduce a riconoscere che possono essere considerati collettivamente come un unico sistema. Ad esempio, potremmo 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 che non sono stati misurati, ed è importante capire esattamente come, quando si analizzano algoritmi e protocolli quantistici. Nell'informazione e nel calcolo quantistico è inoltre importante comprendere i tipi di correlazioni tra più sistemi — e in particolare un tipo di correlazione noto come entanglement.