Chương IMỞ ĐẦU

1.1 Giới thiệu về thông tin lượng tử

              Một trong những triển vọng đầy hứa hẹn của công nghệ nano là khả năng có thể chế tạo các linh kiện và các hệ cấu trúc nano để xử lý thông tin lượng tử (QI). Yếu tố cơ bản của bất kì linh kiện nào loại này là bit lượng tử (quantum bit) hay gọi tắt là qubit. Mỗi qubit là một hệ hai trạng thái. Nú cũng được gọi là một hệ hai mức với điều kiện là cả hai mức này đều không suy biến. Có thể biểu diễn thông qua hàm sóng đó được chuẩn húa

                              (1.1.1)

Cỏc vector là các vector trực giao chuẩn húa.

: hằng số phức có thể được biểu diễn qua 3 thông số lượng tử

                            (1. 1.2)

Cỏc trạng thỏi qubit này được coi là cỏc điểm trờn quả cầu đơn vị. Nếu cho bất kỳ thì không xỏc định được trạng thỏi của qubit trờn quả cầu đơn vị. Ta đặt , khi đó, trạng thái được mô tả:

                            (1. 1.3)

              Qubits là các phần tử mang thông tin lượng tử (QI): thông tin lượng tử (QI) được mã hóa vào một qubit là hàm sóng của nú (nếu trạng thái sạch) hay ma trận mật độ của nú (nếu trạng thái trộn). Tương tác giữa các qubits gây ra sự phụ thuộc lẫn nhau giữa các ma trận mật độ rút gọn của chúng, nó có thể xem như cơ chế vật lý của sự vận chuyển thông tin lượng tử (QI) hay sự truyền giữa chúng.