量子計算與不確定性原理
關鍵詞：量子計算 不確定性原理 不確定性關系 熵不確定性
摘要：對量子計算的計算潛力的高度期望源于量子力學的各種特性,如疊加原理、糾纏現象、破壞性和建設性的量子干擾。相對于經典計算,量子計算具有某些假定的優勢,例如量子算法的運行速度比經典算法快;但另一方面卻似乎存在影響經典算法但不影響量子算法的障礙,障礙之一是傳統上歸因于Werner Heisenberg的兩個不確定性原理。Heisenberg最初制定的不確定性原理涉及用于測量量子系統的非量子儀器必然會對該系統造成影響。這個原理與其后來的發展有所不同,因為后來發現的不確定性所假定的是不交換可觀察量在測量方面存在固有的不能精確測量的特性。在目前的技術發展狀況以及當前對量子力學的形式表述與詮釋的情況下,這兩種不確定性皆有可能對量子計算的速度造成不良影響。近年來,針對這兩種不確定性原理有了新的研究成果:1)Ozawa對Heisenberg原理提出了修改,將兩種不確定性納入其內進行并列考慮,從而可以減小Heisenberg原理的不確定性程度;2)在考慮到熵不確定性的情況下,Heisenberg不確定性可被視為Hirschmann不確定性的下界,因此除了在測量上的不確定性之外,量子計算還必須考慮來自其他如信息學的不確定性因素。
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