บทนำ

ในวิดีโอต่อไปนี้ John Watrous จะพาเราผ่านเนื้อหาของบทเรียนนี้เกี่ยวกับหลายระบบ หรือจะเปิดวิดีโอ YouTube ในหน้าต่างแยกต่างหากก็ได้ ดาวน์โหลดสไลด์ สำหรับบทเรียนนี้

บทเรียนนี้มุ่งเน้นที่พื้นฐานของข้อมูลเชิงควอนตัมในบริบทของ หลายระบบ บริบทนี้เกิดขึ้นบ่อยและเป็นธรรมชาติในการประมวลผลข้อมูล ทั้งคลาสสิกและควอนตัม; ระบบที่รับข้อมูลมักถูกสร้างจากการรวมของระบบย่อยขนาดเล็กกว่า เช่น บิตหรือ Qubit

แนวคิดที่เรียบง่ายแต่สำคัญมากที่ควรจำไว้เมื่อเข้าสู่บทเรียนนี้คือเราสามารถเลือกที่จะมองหลายระบบ ด้วยกัน ราวกับว่าพวกมันสร้างระบบเดียวที่รวมกัน — ซึ่งการอภิปรายในบทเรียนก่อนหน้าจะใช้ได้ แท้จริงแล้ว แนวคิดนี้นำไปสู่คำอธิบายของวิธีที่สถานะควอนตัม การวัด และการดำเนินการทำงานสำหรับหลายระบบโดยตรง

อย่างไรก็ตาม การทำความเข้าใจหลายระบบเชิงควอนตัมมีมากกว่าการตระหนักว่าพวกมันอาจถูกมองรวมกันเป็นระบบเดียว ตัวอย่างเช่น เราอาจมีหลายระบบเชิงควอนตัมที่รวมกันอยู่ในสถานะควอนตัมเฉพาะ แล้วเลือกที่จะวัดบางระบบแต่ไม่ทั้งหมด โดยทั่วไปแล้ว สิ่งนี้จะส่งผลต่อสถานะของระบบที่ไม่ได้ถูกวัด และสิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจอย่างถ่องแท้ว่าเกิดอะไรขึ้นเมื่อวิเคราะห์อัลกอริทึมและโปรโตคอลเชิงควอนตัม ความเข้าใจเกี่ยวกับ ความสัมพันธ์ ระหว่างหลายระบบ — และโดยเฉพาะอย่างยิ่งประเภทของความสัมพันธ์ที่เรียกว่า การพัวพัน — ก็มีความสำคัญในข้อมูลและการคำนวณเชิงควอนตัมด้วย