Pengantar

Dalam formulasi umum informasi kuantum, operasi pada keadaan kuantum direpresentasikan oleh kelas pemetaan khusus yang disebut channel. Ini mencakup operasi yang berguna, seperti yang bersesuaian dengan gate dan sirkuit uniter, serta operasi yang kita anggap sebagai noise dan ingin kita hindari. Kita juga bisa mendeskripsikan pengukuran sebagai channel, yang akan kita lakukan di pelajaran berikutnya. Singkatnya, perubahan keadaan apa pun yang diskrit-waktu dan bisa direalisasikan secara fisik (dalam arti ideal) bisa dideskripsikan oleh channel.

Istilah channel berasal dari teori informasi, yang (di antara hal-hal lain) mempelajari kapasitas pembawa informasi dari saluran komunikasi yang berisik. Dalam konteks ini, channel kuantum bisa menentukan keadaan kuantum yang diterima ketika keadaan kuantum tertentu dikirim, mungkin melalui suatu jaringan kuantum. Namun harus dipahami bahwa terminologi ini hanya mencerminkan motivasi historis ini dan digunakan secara lebih umum. Memang, kita bisa mendeskripsikan berbagai hal (seperti komputasi kuantum yang rumit) sebagai channel, meskipun hal-hal tersebut tidak ada hubungannya dengan komunikasi dan kemungkinan tidak akan muncul secara alami dalam konteks seperti itu.

Kita akan memulai pelajaran dengan diskusi tentang beberapa aspek dasar channel, disertai beberapa contoh terpilih. Kemudian kita akan beralih ke tiga cara berbeda untuk merepresentasikan channel dalam istilah matematis di bagian pelajaran selanjutnya. Kita akan melihat bahwa, meskipun representasi ini berbeda, semuanya menawarkan karakterisasi matematis channel yang setara.

Video pelajaran

Dalam video berikut, John Watrous membimbing Anda melalui konten dalam pelajaran ini tentang channel kuantum. Alternatifnya, Anda bisa membuka video YouTube untuk pelajaran ini di jendela terpisah. Unduh slide untuk pelajaran ini.