Khoa học thông tin lượng tử

Phần của loạt bài
Cơ học lượng tử
${\displaystyle i\hbar {\frac {\partial }{\partial t}}|\psi (t)\rangle ={\hat {H}}|\psi (t)\rangle }$ Phương trình Schrödinger
Giới thiệu Từ vựng Lịch sử
Nền tảng Cơ học cổ điển Thuyết lượng tử cũ Ký hiệu bra-ket Toán tử Hamilton Giao thoa
Nội dung cơ bản Sự cố kết Sự tách sóng Bù Bậc năng lượng Rối Toán tử Hamilton Bất định Trạng thái cơ bản Giao thoa Đo lường Không định hướng Quan sát được Toán tử Lượng tử Thăng giáng lượng tử Bọt lượng tử Sự bay lên lượng tử Số lượng tử Tiếng ồn lượng tử Địa hạt lượng tử Trạng thái lượng tử Hệ thống lượng tử Viễn tải lượng tử Qubit Spin Chồng chập Đối xứng Phá vỡ tính đối xứng Trạng thái chân không Sự truyền sóng Hàm sóng Suy sụp hàm sóng Lưỡng tính sóng-hạt Sóng vật chất
Hiệu ứng Hiệu ứng Zeeman Hiệu ứng Stark Hiệu ứng Aharonov–Bohm Sự lượng tử hóa Landau Hiệu ứng Hall lượng tử Hiệu ứng Zeno lượng tử Xuyên hầm lượng tử Hiệu ứng quang điện Hiệu ứng Casimir
Thí nghiệm Afshar Bất đẳng thức Bell Davisson–Germer Khe Young Elitzur–Vaidman Franck–Hertz Bất đẳng thức Leggett–Garg Mach–Zehnder Popper Sự xóa bỏ lượng tử (delayed-choice) Con mèo của Schrödinger Tính tự diệt và bất diệt của lượng tử Stern–Gerlach Lựa chọn bị trì hoãn Wheeler Bạn của Wigner
Hàm số Phát biểu toán học Bức tranh Heisenberg Tương tác Ma trận Pha không gian Schrödinger Sum-over-histories (path-integral) Định lí Hellmann–Feynman
Phương trình Dirac Klein–Gordon Pauli Rydberg Schrödinger
Sự diễn giải Tổng quan Lịch sử nhất quán Copenhagen de Broglie–Bohm Ensemble Hidden-variable Nhiều thế giới Vật chất sụp đổ Bayesian Logic lượng tử Sự quan hệ Ngẫu nhiên Cân tương đối Transactional
Chủ đề chuyên sâu Quantum annealing Lượng tử hỗn loạn Máy tính lượng tử Ma trận mật độ Lý thuyết trường lượng tử Fractional quantum mechanics Hấp dẫn lượng tử Khoa học thông tin lượng tử Học tập máy lượng tử Thuyết xáo trộn (Cơ học lượng tử) Cơ học lượng tử tương đối tính Lý thuyết tán xạ Spontaneous parametric down-conversion Cơ học lượng tử thống kê
Nhà khoa học Aharonov Bell Blackett Bloch Bohm Bohr Born Bose de Broglie Candlin Compton Dirac Davisson Debye Ehrenfest Einstein Everett Fock Fermi Feynman Glauber Gutzwiller Heisenberg Hilbert Jordan Kramers Pauli Lamb Landau Laue Moseley Millikan Onnes Planck Rabi Raman Rydberg Schrödinger Sommerfeld von Neumann Weyl Wien Wigner Zeeman Zeilinger
x t s

Khoa học thông tin lượng tử là một ngành học có tính liên ngành trong đó nhà nghiên cứu theo đuổi việc hiểu biết quá trình phân tích, gia công và truyền tải thông tin dựa vào các nguyên lí của Cơ học lượng tử. Ngành học này bao hàm các nghiên cứu về Khoa học thông tin và hiệu ứng lượng tử trong Vật lí. Khoa học thông tin lượng tử đặt ra các vấn đề lí thuyết về mô hình tính toán và các đề tài thực nghiệm trong Vật lí lượng tử, bao gồm điều gì có thể và không thể thực hiện với thông tin lượng tử. Trong đời sống, thuật ngữ Lí thuyết thông tin lượng tử cũng được dùng, nhưng nó lại thất bại trong việc bao hàm các hoạt động nghiên cứu thực nghiệm và có thể bị nhầm lẫn với một phân ngành của chính Khoa học thông tin lượng tử.

Các nghiên cứu khoa học và kĩ thuật

Việc nắm bắt các khái niệm cơ bản như viễn tải lượng tử hay rối lượng tử và việc sản xuất phần cứng của siêu máy tính lượng tử cần một kiến thức khái quát về vật lí lượng tử và kĩ thuật. Từ thập niên 2010, con người đã có những tiến bộ đáng kể trong việc chế tạo máy tính lượng tử, khi mà các công ti lớn như Google hay IBM đã đầu tư mạnh vào việc nghiên cứu phần cứng của loại máy tính mới mẻ này. Đến đầu thập niên 2020, việc chế tạo máy tính lượng tử có dung lượng lớn hơn 100 qubit đã trở nên khả thi. Tuy nhiên, do sự thiếu thốn vật liệu phù hợp nên tỉ lệ lỗi của máy tính lượng tử sơ khai là rất lớn.

Tuơng tự các loại máy tính trước đây, máy tính lượng tử cũng rất cần ngôn ngữ lập trình. Các loại ngôn ngữ lập trình cho máy tính lượng tử phổ biến là Qiskit, Cirq, Q Sharp.

Các vấn đề toán học liên quan

Xem thêm

Tham khảo

Sách Anh văn

• Nielsen, Michael A.; Chuang, Isaac L. (tháng 6 năm 2012). Quantum Computation and Quantum Information (ấn bản 10). Cambridge: Cambridge University Press. ISBN 9780511992773. OCLC 700706156.

Sách Việt