量子信息科学不仅有望新技术,而且对量子力学的新理解有望。在QKD的情况下,这两种诺言都得到了部分兑现。现在有少数销售QKD系统的公司正在进行中,以确定如何将QKD集成到光学通信网络中。QKD的安全证明为量子世界实例化无超光信号的原理的微妙方式提供了新的见解:一种可能指出对量子力学的理解水平的原则。因此,很高兴看到如此清晰而优雅的主题介绍在保护信息中:从经典错误校正到苏珊·洛普(Susan Loepp)和威廉·沃特斯(William Wooters)的量子加密(cambridge University Press,2006年)。第一章是对密码学的简单介绍,并包含了古典密码的简洁解释,包括对第二次世界大战中德军使用的谜语密码的有趣讨论。本章继续讨论块密码,DES和公共密钥密码系统。在每种情况下,演示文稿都清晰而整洁,脚注将读者引向更详细的演示。本章没有以前接触密码系统,但很快就将初学者带入基础知识。第2章是对量子力学的简介,它又不对该主题进行以前的表现。在本章中,第一个组件的基本要素得到很好的解释。讨论基于光子极化的物理示例。量子理论可以粗略地说成两个组成部分:第一个概率振幅计算,使一个能够计算一个概率分布以进行测量结果,一旦给出了概率振幅,其次给出了许多方法(schroedinger机械,量子机械性动力学),从而使量子幅度amplude amplus。有足够的细节可以使某人有兴趣的人,主要是密码学以掌握后来的章节。几乎没有物理背景。不幸的是,尽管这很经济,但它确实限制了可以实现的理解水平。例如,一个不专心的学生可能会认为光的极化向量和用来描述其量子状态的两个维矢量是同一件事。它们不是:前者是指在普通的三维物理空间中的电场矢量,而后者则是概率幅度列表,并居住在希尔伯特(Hilbert)空间中。,但作为概率演算的介绍,
摘要 . 本文从更广泛、更哲学的角度讨论了今年诺贝尔物理学奖,该奖项旨在表彰纠缠实验“打破贝尔不等式,开创量子信息科学”。该奖项以诺贝尔奖的权威性为“经典”量子力学之外的一个新科学领域赋予了合法性,该领域与泡利的“粒子”能量守恒范式有关,因而也与遵循该范式的标准模型有关。人们认为,最终的未来量子引力理论属于新建立的量子信息科学。纠缠因其严格描述、非幺正性以及非局域和超光速物理信号“幽灵般地”(用爱因斯坦的华丽词藻)同步和传输超距非零作用而涉及非厄米算子,可以被认为是量子引力,而根据广义相对论,它的局域对应物就是爱因斯坦引力,从而开辟了一条不同于标准模型“二次量化”的量子引力替代途径。因此,纠缠实验一旦获得诺贝尔奖,将特别推出以“量子信息科学”为基础的量子引力相关理论,因此被认为是广义量子力学共享框架中的非经典量子力学,它遵循量子信息守恒而不仅仅是能量守恒。宇宙“暗相”的概念自然与已得到充分证实的“暗物质”和“暗能量”相联系,而与经典量子力学和标准模型所固有的“光相”相对立,后者遵循量子信息守恒定律,可逆因果关系或能量与信息的相互转化是有效的。神秘的大爆炸(能量守恒定律普遍成立)将被一种无所不在、无时不在的退相干介质所取代,这种介质将暗相和非局域相转化为光相和局域相。前者只是后者的一个整体形象,事实上它更多地是从宗教而不是科学中借用的。今年的诺贝尔物理学奖预示着一种范式转变,随之而来的是物理、方法论和适当的哲学结论。例如,科学的思维理论也应该起源于宇宙的暗相:可能只是由物理上完全属于光相的神经网络近似地建模。打破泡利范式带来了几个关键的哲学序列:(1)建立了宇宙的“暗”相,与“明”相相对,只有对“暗”相,笛卡尔的“身体”和“精神”二分法才有效;(2)量子信息守恒与暗相相关,进一步将能量守恒推广到明相,有效地允许物理实体“从虚无中”出现,即,来自暗阶段,其中能量和时间彼此不可分割;(3)可逆因果关系是暗阶段所固有的;(4)引力仅从数学上解释:作为有限性对无限性的不完整性的一种解释,例如,遵循关于算术与集合论关系的哥德尔二分法(“要么矛盾,要么不完整性”);(5)层次结构概念仅限于光阶段;(6)在暗阶段,量子的两个物理极端与整个宇宙的可比性遵循量子信息守恒,类似于库萨的尼古拉斯的哲学和神学世界观。关键词:经典量子力学、宇宙的暗相和明相、暗能量和暗物质、爱因斯坦、能量守恒、纠缠、广义相对论、量子力学中的厄米量和非厄米量、局域性和非局域性、泡利粒子范式、量子引力、量子信息、量子信息守恒、量子比特、标准模型、幺正性和非幺正性