Quantum Channel

定义 Definition

quantum channel：量子信息中的“量子信道”，指把量子态（密度矩阵）映射到量子态的物理允许的演化/传输过程的数学模型，通常用完全正且迹保持（CPTP）的线性映射来表示。它用来描述量子通信、噪声、退相干以及量子系统与环境相互作用导致的状态变化。（在不同语境下也可泛指“传输量子信息的物理通道”。）

发音 Pronunciation (IPA)

/ˈkwɑːntəm ˈtʃænəl/

例句 Examples

A quantum channel can introduce noise into a qubit.
量子信道可能会把噪声引入到一个量子比特中。

To model decoherence, we represent the environment’s effect as a quantum channel acting on the system’s density matrix.
为了刻画退相干，我们把环境的影响表示为一个作用在系统密度矩阵上的量子信道。

词源 Etymology

quantum 源自拉丁语 quantum（“多少、量”），在物理学中指能量等量的离散“量子”；channel 源自拉丁语 canalis（“管道、水道”），引申为“通道、信道”。组合成 quantum channel，字面即“量子信息通过的通道/管道”，在量子信息理论中进一步特指“描述量子态演化与噪声的映射”。

相关词 Related Words

• Quantum
• Channel
• Qubit
• Decoherence
• Entanglement
• Cptp Map
• Kraus Operator
• Quantum Noise
• Quantum Capacity
• Density Matrix

文学与著作 Literary Works

• Quantum Computation and Quantum Information — Michael A. Nielsen & Isaac L. Chuang（系统介绍量子信道、Kraus表示与信道容量等）
• Quantum Information Theory — Mark M. Wilde（以量子信道为核心框架讨论编码定理与各种容量）
• The Theory of Open Quantum Systems — Heinz-Peter Breuer & Francesco Petruccione（用量子信道/量子操作观点讨论开放系统动力学）
• Quantum Theory: Concepts and Methods — Asher Peres（涉及量子操作与测量，可与量子信道表述相衔接）
• The Theory of Quantum Information — John Watrous（强调量子信道作为CPTP映射的形式化与分析工具）