Вступ

Вимірювання забезпечують інтерфейс між квантовою та класичною інформацією. Коли над системою у квантовому стані виконується вимірювання, витягується класична інформація, яка розкриває щось про цей квантовий стан — і, як правило, змінює або руйнує його в процесі. У спрощеній формалізації квантової інформації (як викладено в курсі Основи квантової інформації) ми зазвичай обмежуємось проєктивними вимірюваннями, включаючи найпростіший тип: вимірювання у стандартному базисі. Проте поняття вимірювання можна узагальнити за межі проєктивних вимірювань.

У цьому уроці ми розглянемо вимірювання у більш загальному сенсі. Ми обговоримо кілька різних способів математичного опису загальних вимірювань та пов'яжемо їх з поняттями, що обговорювались раніше в курсі.

Ми також розглянемо кілька понять, пов'язаних з вимірюваннями, а саме розрізнення квантових станів та квантову томографію станів. Розрізнення квантових станів стосується ситуації, яка часто зустрічається в квантових обчисленнях і криптографії: система готується в одному з відомої множини станів, і мета полягає в тому, щоб за допомогою вимірювання визначити, який стан був підготовлений. Квантова томографія станів, навпаки, передбачає наявність багатьох незалежних копій одного невідомого квантового стану, і мета полягає в тому, щоб відновити опис цього стану у вигляді матриці густини шляхом виконання вимірювань над копіями.

Відео уроку

У наступному відео Джон Уотрус крок за кроком пояснює зміст цього уроку про загальні вимірювання. Також можна відкрити відео на YouTube в окремому вікні. Завантажити слайди до цього уроку.