Introdução

As medições fornecem uma interface entre a informação quântica e a informação clássica. Quando uma medição é realizada em um sistema em um estado quântico, informação clássica é extraída, revelando algo sobre aquele estado quântico — e geralmente alterando ou destruindo-o no processo. Na formulação simplificada da informação quântica (como apresentada no curso Fundamentos da informação quântica), normalmente limitamos nossa atenção às medições projetivas, incluindo o tipo mais simples de medição: as medições na base padrão. O conceito de medição, no entanto, pode ser generalizado além das medições projetivas.

Nesta lição, vamos considerar medições de forma mais geral. Vamos discutir algumas maneiras diferentes de descrever medições gerais em termos matemáticos, e vamos conectá-las a conceitos discutidos anteriormente no curso.

Também vamos analisar alguns conceitos relacionados às medições, a saber, discriminação de estados quânticos e tomografia de estados quânticos. A discriminação de estados quânticos refere-se a uma situação que surge com frequência na computação e criptografia quântica, onde um sistema é preparado em um de um conjunto conhecido de estados, e o objetivo é determinar, por meio de uma medição, qual estado foi preparado. Para a tomografia de estados quânticos, por outro lado, muitas cópias independentes de um único estado quântico desconhecido são disponibilizadas, e o objetivo é reconstruir uma descrição em matriz densidade daquele estado realizando medições nas cópias.

Vídeo da lição

No vídeo a seguir, John Watrous apresenta o conteúdo desta lição sobre medições gerais. Como alternativa, você pode abrir o vídeo no YouTube desta lição em uma janela separada. Baixe os slides desta lição.