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World File Search System信息论
量子信息论
信息的概念在我们这个时代无处不在。但要对这个术语的含义给出一个精确的定义却不那么明显。一个基本的直觉是，信息与知识相关，并且可以被传递。在 20 世纪 30 年代和 40 年代，图灵和香农将信息的概念从其物理载体中抽象出来，目的是建立一个适用于所有物理系统的通用信息和计算理论。在通用信息理论中，基本单位是比特。一个比特可以取两个值。在实践中，比如在计算机中，这可能是电流是否存在，或者一个微小的磁铁是指向上方还是下方，等等。然而，对于信息论而言，物理细节完全不重要，我们只需用值 0 或 1 标记这两个状态。在信息论中，我们想到的是某个过程，一个源，生成符号序列。例如，这可能是你在电脑上打字。我们如何使用比特来测量信息？让我们用压缩的基本例子来具体说明这一点。假设您在计算机上编写了一份文档。您可以通过将每个符号编码为位来保存文档。如果您使用包含 k 个符号的字母表编写了长度为 n 的文本，这将需要 n ⌈ log k ⌉ 位（因为您需要 ⌈ log k ⌉ 位来编码字母表中的单个符号）。但是，您可能很熟悉，您也可以让计算机将文本文件压缩为更少的位数。此过程使得您可以通过某种算法从压缩文件中恢复原始文档。这表明，考虑文本文档中存在的信息量的合理方法可能是您可以压缩文件到的最小位数。信息的第二个基本方面涉及传输。物理通信信道（例如电缆或电磁波）通常很嘈杂：如果发出特定信号，它可能会在途中损坏。但是，可以通过向信号添加冗余来纠正错误。信息论研究如何添加尽可能少的冗余以实现可靠的通信。信息理论对于高速电子通信的运行至关重要。
量子信息论
模块标题 量子信息理论 模块标题（英文） 量子信息理论 推荐用于：第 6 学期（理学士） 责任 量子场论和引力系主任 持续时间 1 学期 模块周期 每个夏季学期 教学方法 • 讲座“量子信息理论”（2 SWS）= 30 小时出勤时间和 45 小时独立学习 = 75 小时 • 练习“量子信息理论”（2 SWS）= 30 小时出勤时间和 45 小时独立学习 = 75 小时 工作量 5 CP = 150 个工作小时（工作量） 可用性理学士国际物理研究项目理学学士物理目标学生了解量子信息理论的概念基础及其基本方法。他们能够将知识运用到具体问题中。他们能够独立地阅读专业文献并扩展知识。内容 • 贝尔和 Tsirelson 定理 • 无克隆和无信号定理 • 纠缠和纠缠度量 • 量子信道及其容量 • 量子加密协议 • 量子电路和量子算法 • 退相干 • 量子纠错 • 拓扑量子计算 • 量子比特和量子计算机的物理实现
量子信息论（L16）
本课程将介绍如何使用量子力学系统完成这些任务。底层量子力学导致了一些独特的新特征，这些特征在经典力学中是没有的。这些新特征既可以用来提高某些信息处理任务的性能，也可以用来完成经典领域中不可能或难以完成的任务。
全息术、黑洞和信息论
该学院将重点关注理论高能物理的最新发展，包括 AdS/CFT 对应及其影响、黑洞的量子描述以及量子信息理论在量子场论和量子引力中的应用。该学院主要面向博士生、博士后和高年级本科生。注册费免费。
信息论对扩展的含义
最小的信息单位是比特，即二进制单位，其值为 0 或 1。在计算机科学中，这通常对应于对象的状态，即高或低，例如，单个像素的状态可以描述为开或关。换句话说，可以使用一个信息位来描述该像素的状态。此外，如果要抛硬币，只需要一个信息位来描述抛硬币的结果，0 可以表示反面，1 可以表示正面。下一节中将推导的贝肯斯坦边界是由雅各布·贝肯斯坦发现的，它提供了描述包含在半径为 𝑅 的球体中的物理系统所需的信息上限，直至量子水平。贝肯斯坦边界一直受到天体物理学家和宇宙学家的特别关注，最著名的是斯蒂芬·霍金，他发现描述黑洞所需的信息恰好等于贝肯斯坦边界。该项目从普朗克单位和哈勃常数的角度研究贝肯斯坦边界以及由此得出的结论。
量子信息论的数学基础
KRP 教授在数学的各个领域都做出了巨大贡献。其研究领域包括 (1) 信息理论，早期为经典理论，近十年为量子理论 (2) 概率论中的极限定理、弱收敛和无限可分性 (3) 李群及其上的概率测度 (4) 量子力学的数学公式 - 不完全系统和希尔伯特空间中的算子扰动 (4) 量子随机微积分 - 他与 R L Hudson 一起是该领域的先驱。
信息论安全和隐私概述
稿件于 2021 年 2 月 12 日收到；2021 年 2 月 23 日修订；2021 年 2 月 24 日接受。当前版本日期为 2021 年 3 月 16 日。这项工作部分由美国国家科学基金会资助，资助编号为 CCF-1749665、Grant CCF-2105872、Grant CCF-1955401、Grant CIF-1901243、Grant CIF-1815361、Grant CCF-1908308 和 Grant CIF-2007688；部分由德国联邦教育和研究部 (BMBF) 资助，资助编号为 16KIS1004 和 Grant 16KIS1242。 （通讯作者：H. Vincent Poor。）Matthieu Bloch 就职于美国佐治亚州亚特兰大 30332 佐治亚理工学院电气与计算机工程学院（电子邮箱：matthieu.bloch@ece.gatech.edu）。Onur Günlü 就职于德国柏林工业大学信息理论与应用系（电子邮箱：guenlue@tu- berlin.de）。Aylin Yener 就职于美国俄亥俄州立大学哥伦布 43210 电气与计算机工程系、俄亥俄州立大学哥伦布 43210 集成系统工程系以及俄亥俄州立大学哥伦布 43210 计算机科学与工程系（电子邮箱：yener@ece.osu.edu）。 Frédérique Oggier 就职于新加坡南洋理工大学物理与数学科学学院（电子邮件：frederique@ntu.edu.sg）。 H. Vincent Poor 就职于普林斯顿大学电气与计算机工程系，普林斯顿，新泽西州 08544 美国（电子邮件：poor@princeton.edu）。 Lalitha Sankar 就职于亚利桑那州立大学电气、计算机和能源工程学院，美国亚利桑那州坦佩市 85281（电子邮件：lalithasankar@asu.edu）。 Rafael F. Schaefer 就职于 Lehrstuhl für Nachrichtentechnik/Kryptographie und Sicherheit，Universität Siegen，57076 Siegen，Germany（电子邮件：rafael.schaefer@uni-siegen.de）。数字对象标识符 10.1109/JSAIT.2021.3062755
算法信息论与量子力学简介
本文对算法信息论和量子力学交叉领域的已发表和未发表的资料进行了综述。据作者所知，这是此类综述的首例。综述了三种不同的量子态算法内容概念。介绍了算法量子典型性和互信息的概念。探讨了算法信息与量子测量之间的关系。令人惊讶的结果之一是，绝大多数量子态（纯态和混合态）在进行退相干时，将产生没有算法信息的经典概率。因此，大多数量子态退相干为白噪声。综述了 Martin L¨ 的随机序列的量子模拟。算法信息论为多世界理论带来了新的复杂性，因为它与独立性假设相冲突。当排除算法复杂的过程时，需要测量来产生具有可克隆信息的量子态分布。