kvantum infó — ????????
Hogy mégis mi érdekel minket a kvantum-információ elméletben? Néhány kérdés, válaszként:
- milyen lesz egy ‘bit’ a kvantum tartományban?
- mi az a kvantum-összefonódás? mire jó?
- egy kvantumszámítógéppel fel tudom törni a Bitcoin titkosítását?
- és mást (esetleg hasznosabb dolgot) tudok csinánli kvantumszámítógépekkel?
- “QP” = “QNP”?
- egy kvantum-interneten át jobban tudom streamelni a Netflixet?
- amúgy van értelme hálózatba kötni több kvantumcsipet?
- egyáltalán mi a fene az olyan különös a kvantum információban? pl. a hagyományos információhoz képest?
Ha egy mondatban össze lehetne foglalni a kvantum-információelmélet magvát, akkor Landauerhez fordulhatunk, aki megfogalmazta[1], hogy
Az információ fizikai.
(angolul: Information is physical.) A megkísérelt magyar fordításom egy kicsit lecsapott… valahogy csak így mintha félbemaradt volna a mondat. De nem!
A lényeg: minden információnak valami fizikai hordozón kell megtestesülnie.
Hát de hol a kvantum ebben? Ott, hogy hagyományos fizika -> hagyományos információ; kvantum fizika -> kvantum információ.
És akkor miért nincs olyan, hogy “relativitáselmélet-információ”? De van! Csak az már annyira uncsi, hogy csak klasszikus információ alá soroljuk (lényegében annyit tett hozzá a rel. elm. az info. elm.-hez, hogy az információ max fénysebességgel terjedhet).
Nnnnnna és “elektrodinamika-információ”, “mechanika-információ”, .. . .. . . stb. vannak? Ezek a területek nem igazán járultak hozzá az információ mélyebb megértéséhez (pl. azért sem mert az információ-elmélet a 20. század előtt nem igazán létezett — így már minden korábbi tudásunkat beleépítettük amikor kitaláltuk).
Az eredeti irányzat
Claude Shannon, az információelmélet atyja, épp az ellenkező irányba rúgta a labdát 1948-ban. Óriási ötlete az volt, hogy [2]
az információ hordozójától teljesen függetlenül jellemezhető.
Összefoglaló, immár történelmi sorrendben:
Shannon: az információ független a fizikai megtesetesülésétől.
Landauer: az információ fizikai.
Paradox? Esetleg tévedett Shannon (csak azt ne!)?
Nem. Shannon állítása teljesen igaz volt, mindenre amit addig használtak információ hordozásra! Mechanika, elektromosság, mágnesesség,….
De a kvantumfizika annyira más alaptermészetű, mint minden más ami valaha létezett előtte, hogy azt külön kell kezelni.
A Landauer-lelkületben, ha figyelembe vesszük, hogy a kvantumfizikai testek hordozzák az információnkat, kvantum-információról kell beszélnünk. Viszont továbbra is Shannon-os lelkületben folytatjuk a kutatást: a kvantum tartományon belül minden kvantumbit egyenlő — akár szupravezetőben, akár nitrogén-vakanciában, akár elektron spinben, akár fotonban jön létre, ugyanúgy írjuk le őket, ugyanúgy viselkednek.
u.i. a hagyományos információelméletet teljesen magába foglalja a kvantumelmélet — szóval csak bővítünk vele.
