مقدمة

في الفيديو التالي، يأخذك جون واتروس عبر محتوى هذا الدرس حول الأنظمة المتعددة. بدلاً من ذلك، يمكنك فتح فيديو YouTube الخاص بهذا الدرس في نافذة منفصلة. حمّل الشرائح الخاصة بهذا الدرس.

يركّز هذا الدرس على أساسيات معلومات الكم في سياق الأنظمة المتعددة. ينشأ هذا السياق بشكل شائع وطبيعي في معالجة المعلومات، الكلاسيكية والكمية على حدٍّ سواء؛ إذ تُبنى الأنظمة التي تحمل المعلومات عادةً من مجموعات من الأنظمة الأصغر، كالبتات أو الـ Qubit.

فكرة بسيطة لكنها بالغة الأهمية يجب أن تضعها في ذهنك وأنت تدخل هذا الدرس، وهي أننا نستطيع دائماً أن نختار النظر إلى الأنظمة المتعددة معاً كما لو أنها تُكوّن نظاماً واحداً مركّباً — وهو ما تناوله الدرس السابق. وبالفعل، تقود هذه الفكرة مباشرةً إلى وصف كيفية عمل الحالات الكمية والقياسات والعمليات في الأنظمة المتعددة.

غير أن فهم الأنظمة الكمية المتعددة لا يقتصر فقط على إدراك أنه يمكن النظر إليها مجتمعةً كأنظمة فردية. فعلى سبيل المثال، قد يكون لدينا أنظمة كمية متعددة في حالة كمية معينة بشكل مشترك، ثم نختار قياس بعض هذه الأنظمة دون البعض الآخر. بوجه عام، سيؤثر هذا على حالة الأنظمة التي لم تُقَس، ومن المهم فهم ذلك بدقة عند تحليل الخوارزميات والبروتوكولات الكمية. كذلك يُعدّ فهم أنواع الترابطات بين الأنظمة المتعددة — ولا سيما نوع الترابط المعروف بـ التشابك — أمراً جوهرياً في مجال معلومات الكم والحوسبة الكمية.