Pengantar

Pelajaran ini berpusat pada konsep yang sangat penting dalam teori informasi kuantum, yaitu purifikasi dari suatu status. Purifikasi status kuantum, yang direpresentasikan oleh matriks densitas $\rho,$ adalah status murni dari sistem gabungan yang lebih besar yang meninggalkan kita dengan $\rho$ ketika sisa sistem gabungan di-trace out. Seperti yang akan kita lihat, setiap status $\rho$ memiliki purifikasi, asalkan bagian sistem gabungan yang di-trace out cukup besar.

Mempertimbangkan purifikasi status adalah hal yang umum dan berguna saat memikirkannya. Secara intuitif, vektor status kuantum adalah objek matematis yang lebih sederhana dibandingkan matriks densitas, dan kita sering bisa menyimpulkan hal-hal menarik tentang matriks densitas dengan memikirkannya sebagai merepresentasikan bagian dari sistem yang lebih besar yang statusnya murni — dan oleh karena itu lebih sederhana (setidaknya dalam beberapa hal). Ini adalah contoh dilasi dalam matematika, di mana sesuatu yang relatif rumit diperoleh dengan membatasi atau mereduksi sesuatu yang lebih besar namun lebih sederhana.

Pelajaran ini juga membahas fidelitas antara dua status kuantum, yang merupakan nilai yang mengukur kemiripan antara status-status tersebut. Kita akan melihat bagaimana fidelitas didefinisikan oleh formula matematis dan membahas bagaimana ia terhubung dengan gagasan purifikasi melalui teorema Uhlmann.

Video pelajaran

Dalam video berikut, John Watrous membimbing kamu melalui konten dalam pelajaran ini tentang purifikasi dan fidelitas. Alternatifnya, kamu bisa membuka video YouTube untuk pelajaran ini di jendela terpisah. Unduh slide untuk pelajaran ini.