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量子計(jì)算與不確定性原理
關(guān)鍵詞：量子計(jì)算 不確定性原理 不確定性關(guān)系 熵不確定性
摘要：對(duì)量子計(jì)算的計(jì)算潛力的高度期望源于量子力學(xué)的各種特性,如疊加原理、糾纏現(xiàn)象、破壞性和建設(shè)性的量子干擾。相對(duì)于經(jīng)典計(jì)算,量子計(jì)算具有某些假定的優(yōu)勢(shì),例如量子算法的運(yùn)行速度比經(jīng)典算法快;但另一方面卻似乎存在影響經(jīng)典算法但不影響量子算法的障礙,障礙之一是傳統(tǒng)上歸因于Werner Heisenberg的兩個(gè)不確定性原理。Heisenberg最初制定的不確定性原理涉及用于測(cè)量量子系統(tǒng)的非量子儀器必然會(huì)對(duì)該系統(tǒng)造成影響。這個(gè)原理與其后來(lái)的發(fā)展有所不同,因?yàn)楹髞?lái)發(fā)現(xiàn)的不確定性所假定的是不交換可觀察量在測(cè)量方面存在固有的不能精確測(cè)量的特性。在目前的技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r以及當(dāng)前對(duì)量子力學(xué)的形式表述與詮釋的情況下,這兩種不確定性皆有可能對(duì)量子計(jì)算的速度造成不良影響。近年來(lái),針對(duì)這兩種不確定性原理有了新的研究成果:1)Ozawa對(duì)Heisenberg原理提出了修改,將兩種不確定性納入其內(nèi)進(jìn)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(cè)量上的不確定性之外,量子計(jì)算還必須考慮來(lái)自其他如信息學(xué)的不確定性因素。
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