Trong bài báo này, chúng tôi sẽ tập trung vào các trạng thái đan rối lượng tử, phương pháp để tính độ đan rối của các trạng thái và giao thức viễn tải lượng tử - cơ sở của một cuộc cách mạng lượng tử trong tin học mà chúng ta mong đợi trong tương lai không xa. | TẠP CHÍ KHOA HỌC, TRƯỜNG ĐẠI HỌC HỒNG ĐỨC - SỐ 29. 2016 TRẠNG THÁI RỐI LƯỢNG TỬ VÀ GIAO THỨC VIỄN TẢI LƯỢNG TỬ Lê Đức Vinh1, Nguyễn Thị Hồng2, Lê Thị Phượng2, Cao Long Vân3 TÓM TẮT Tin học lượng tử và viễn tải lượng tử là những nội dung nghiên cứu quan trọng của quang học lượng tử. Trong bài báo [1], các tác giả đã giới thiệu những khái niệm cơ bản của ba khoa học liên môn gồm: khoa học máy tính, toán học và vật lý. Tuy nhiên bài báo chỉ giới thiệu một cách hết sức tổng quan. Trong bài báo này, chúng tôi sẽ tập trung vào các trạng thái đan rối lượng tử, phương pháp để tính độ đan rối của các trạng thái và giao thức viễn tải lượng tử - cơ sở của một cuộc cách mạng lượng tử trong tin học mà chúng ta mong đợi trong tương lai không xa. Từ khóa: Viễn tải lượng tử, trạng thái đan rối, độ đan rối lượng tử, entropy von Neumann, concurrence, trạng thái Bell, cổng lượng tử. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Nếu coi việc tìm ra năng lượng hạt nhân với thí nghiệm bắn phá hạt nhân nguyên tử của Ernest Rutherford năm 1919 là phát kiến mới về năng lượng và việc chế tạo thành công transistor đầu tiên năm 1948 bởi John Bardeen, Walter Brattain và William Shocley (Giải Nobel năm 1956) là viên gạch đầu tiên đặt nền móng cho sự phát triển như vũ bão của khoa học và công nghệ thế kỷ trước, thì việc “phát hiện” ra qubit (bit lượng tử) và đưa ra các trạng thái đan rối chính là khởi nguồn cho một cuộc cách mạng hứa hẹn sẽ “nổ ra” và thành công vang dội trong thế kỷ này - cuộc cách mạng lượng tử trong tin học. Theo định lý Moore, lượng thông tin mà chúng ta lưu trữ và xử lý được trong các vi mạch sẽ tăng gần như tuyến tính theo thời gian. Theo đó, thiết bị điện tử mà chúng ta đang sử dụng sẽ ngày càng được cải tiến nhỏ hơn nữa và dung lượng lưu trữ cũng như tốc độ xử lý ngày càng cao. Tuy nhiên, việc thực hiện cả hai yêu cầu trên lại chính là thách thức lớn mà chúng ta không thể vượt qua. Khó khăn nảy sinh chính là khi con người chế tạo máy tính hiện nay, chúng ta luôn cố gắng đi tìm một hệ vật lý như .
