光量子计算讲义

量子计算机是利用量子力学规律执行某些计算、速度远快于经典计算机的机器。目前量子计算机尚未问世，因为极难将量子力学系统控制到所需精度；此外，我们目前尚不清楚哪种物理系统最适合制造量子计算机（尽管已有一些思路）。成熟的量子信息处理技术很可能将光（除其他技术外）作为信息载体，因为光子是量子信息的理想载体。这些讲义是我2007年1月14日至24日在德班理论物理暑期学校所作五场关于利用光制造量子计算机可能性的讲座的扩充版。目前已有不少基于光实现量子计算的研究方案，此处仅能重点介绍其中部分。我将聚焦光量子比特，完全省略连续变量部分。假设读者已掌握基础量子力学和量子计算入门知识。