Un estudio sobre el concepto de información cuántica

S. FORTIN; F. HOLIK; M. LABARCA; J. C. M. GONZÁLEZ

Tandil

Congreso; 99ª Reunión Nacional de la Asociación Física Argentina; 2014

Asociación Física Argentina

La palabra ?información? se refiere a un concepto polisemántico asociada a fenómenos muy diferentes, como la comunicación, el conocimiento, la referencia y el significado. En las discusiones sobre este tema, la primera distinción que debe preverse es la que existe entre un punto de vista semántico, según el cual la información lleva el contenido semántico y, por lo tanto, está relacionada con nociones como referencia y significado, y el punto de vista estadístico, que concierne a las propiedades estadísticas de un sistema y/o las correlaciones entre los estados de dos sistemas. Aunque el enfoque tradicional del concepto estadístico queda sentado en el famoso artículo de 1948 de Claude Shannon, hay muchos otros conceptos formales de información, tales como información de Fisher, o la información algorítmica. Sin embargo, incluso cuando la atención se limita a sólo un concepto formal, los problemas de interpretación no desaparecen.Durante las últimas décadas, nuevos problemas de interpretación han surgido con la llegada de la información cuántica, los cuales combinan las dificultades en la comprensión del concepto de información con los enigmas fundamentales reconocidos derivados de la misma teoría cuántica. Esta situación contrasta con el enorme desarrollo del campo de la investigación denominada ?información cuántica?, donde los nuevos resultados formales se multiplican rápidamente. En este contexto, la cuestión acerca de la interpretación de la información cuántica está aún lejos de tener una respuesta en la que toda la comunidad este de acuerdo. De hecho, mientras que algunos autores parecen negar la existencia de la información cuántica, otros consideran que se refiere a la información cuando ésta se codifica en los sistemas cuánticos. Finalmente otros autores la conciben como un nuevo tipo de información absolutamente diferente de la información de Shannon.En el presente trabajo abordaremos la pregunta ?¿qué es la información cuántica?? desde un punto de vista conceptual. Con este fin, presentamos el formalismo de Shannon, y discutimos la definición de la información cuántica en términos de una fuente cuántica. Estas tareas nos lleva a analizar la relación entre la entropía de Shannon y la de von Neumann, y discutir las diferencias entre los conceptos de bits y qubit. A la luz de estos argumentos, intentaremos responder la siguiente pregunta: ?¿Hasta qué punto son necesarias las propiedades cuánticas para reproducir las principales características de la teoría de la información cuántica?