Introduzione

Le misurazioni forniscono un'interfaccia tra l'informazione quantistica e quella classica. Quando viene eseguita una misurazione su un sistema in uno stato quantistico, si estrae informazione classica, che rivela qualcosa su quello stato quantistico — e in genere lo modifica o lo distrugge nel processo. Nella formulazione semplificata dell'informazione quantistica (come presentata nel corso Fondamenti di informazione quantistica), limitiamo tipicamente la nostra attenzione alle misurazioni proiettive, incluso il tipo di misurazione più semplice: le misurazioni nella base standard. Il concetto di misurazione, tuttavia, può essere generalizzato al di là delle misurazioni proiettive.

In questa lezione esamineremo le misurazioni in modo più generale. Discuteremo alcuni modi diversi in cui le misurazioni generali possono essere descritte in termini matematici, e le collegheremo ai concetti discussi in precedenza nel corso.

Daremo anche uno sguardo a un paio di nozioni connesse alle misurazioni, ossia la discriminazione degli stati quantistici e la tomografia degli stati quantistici. La discriminazione degli stati quantistici si riferisce a una situazione che si presenta comunemente nel calcolo quantistico e nella crittografia, in cui un sistema viene preparato in uno degli stati di una collezione nota, e l'obiettivo è determinare, tramite una misurazione, quale stato è stato preparato. Per la tomografia degli stati quantistici, invece, vengono messe a disposizione molte copie indipendenti di un singolo stato quantistico sconosciuto, e l'obiettivo è ricostruire una descrizione tramite matrice densità di quello stato eseguendo misurazioni sulle copie.

Video della lezione

Nel video seguente, John Watrous ti guida attraverso i contenuti di questa lezione sulle misurazioni generali. In alternativa, puoi aprire il video YouTube di questa lezione in una finestra separata. Scarica le slide di questa lezione.