Știința informației cuantice este un domeniu care combină principiile mecanicii cuantice cu teoria informației pentru a studia procesarea, analiza și transmiterea informațiilor. Aceasta acoperă atât aspecte teoretice, cât și experimentale ale fizicii cuantice, inclusiv limitele a ceea ce poate fi realizat cu informațiile cuantice. Termenul de teorie a informației cuantice este uneori folosit, dar nu include cercetarea experimentală și poate fi confundat cu un subdomeniu al științei informației cuantice care se ocupă cu procesarea informațiilor cuantice.
(Quantum System One, un computer cuantic de la IBM din 2019 cu 20 de qubiți supraconductori.)
Studii științifice și de inginerie
Teleportarea cuantică, inseparabilitatea și fabricarea calculatoarelor cuantice depind de o înțelegere cuprinzătoare a fizicii și ingineriei cuantice. Google și IBM au investit semnificativ în cercetarea hardware-ului computerelor cuantice, ceea ce a condus la progrese semnificative în fabricarea computerelor cuantice începând cu anii 2010. În prezent, este posibil să se creeze un computer cuantic cu peste 100 de qubiți, dar rata de eroare este mare din cauza lipsei de materiale adecvate pentru fabricarea computerelor cuantice.[1] Fermionii Majorana pot fi un material lipsă esențial.[2]
Dispozitivele de criptografie cuantică sunt acum disponibile pentru uz comercial. Pad-ul de unică folosință, un cifru folosit de spioni în timpul Războiului Rece, folosește o secvență de chei aleatorii pentru criptare. Aceste chei pot fi schimbate în siguranță folosind perechi de particule cuantice inseparate, deoarece principiile teoremei fără clonare și colapsul funcției de undă asigură schimbul securizat al cheilor aleatorii. Dezvoltarea dispozitivelor care pot transmite particule cuantice inseparate este un obiectiv științific și ingineresc semnificativ.
Qiskit, Cirq și Q Sharp sunt limbaje de programare cuantică populare. Sunt necesare limbaje de programare suplimentare pentru calculatoarele cuantice, precum și o comunitate mai mare de programatori cuantici competenți. În acest scop, sunt necesare resurse suplimentare de învățare, deoarece există multe diferențe fundamentale în programarea cuantică, care limitează numărul de abilități care pot fi transferate din programarea tradițională.
Subiecte matematice conexe
Algoritmul cuantic și teoria complexității cuantice sunt două dintre subiectele din algoritmi și teoria complexității computaționale. În 1994, matematicianul Peter Shor a introdus un algoritm cuantic pentru factorizarea prime care, cu un computer cuantic care conține 4.000 de qubiți logici, ar putea sparge cifrurile utilizate pe scară largă precum RSA și ECC, reprezentând o amenințare majoră pentru securitate. Acest lucru a condus la investiții sporite în cercetarea în calculul cuantic și la dezvoltarea criptografiei post-cuantice pentru a se pregăti pentru era calculatoarelor cuantice tolerante la erori (FTQC).[3]
(Include texte traduse și adaptate din Wikipedia de Nicolae Sfetcu)
Fizica fenomenologică – Compendiu – Volumul 2
Un compendiu care se dorește a fi exhaustiv pentru domeniul fizicii, cu accent pe explicarea fenomenelor și aplicațiilor practice. O carte pentru studiul personal, concisă și ușor de citit, care clarifică aceste teorii ale fizicii, cel mai important domeniu al … Citeşte mai mult
Fizica fenomenologică – Compendiu – Volumul 1
Un compendiu care se dorește a fi exhaustiv pentru domeniul fizicii, cu accent pe explicarea fenomenelor și aplicațiilor practice. O carte pentru studiul personal, concisă și ușor de citit, care clarifică aceste teorii ale fizicii, cel mai important domeniu al … Citeşte mai mult
Mecanica cuantică fenomenologică
O introducere la nivel fenomenologic, cu un aparat matematic minimal, în mecanica cuantică. Un ghid pentru cine dorește să înțeleagă cea mai modernă, mai complexă și mai neconformă disciplină fizică, un domeniu care a schimbat fundamental percepțiile oamenilor de știință … Citeşte mai mult
ion adrian
NU stiu daca cei care au botezat stiinta „informatiei” cu acesta sitagma s-au gadit sa-i multumasca lui Aristotel de la care incoace lucrurile, „ens”, exista in materie si forma neexitand materie neformatata dar putand gandi forme dematerializate care insa odata cu Platon nu au mai putut exista nici ele independent de materie.