Kvanttikapasiteetti

Kvanttikapasiteetti on käsite kvanttimekaniikassa, joka kuvaa järjestelmän kykyä tallentaa kvanttitietoa. Se on kvantitatiivinen mitta sille, kuinka paljon kvanttitilaa tietty fysikaalinen järjestelmä voi sisältää. Kvanttikapasiteetti on analoginen klassisen informaatioteorian kapasiteetin käsitteelle, mutta kvanttitieto mahdollistaa erilaisia ilmiöitä, kuten lomittumisen.

Määritelmältään kvanttikapasiteetti liittyy usein kvanttitietokanavien ominaisuuksiin. Se ilmaisee suurimman kvanttitietomäärän, jonka kanava voi siirtää aikayksikköä kohden ilman merkittävää virhettä. Kvanttikapasiteetti voi olla suurempi tai pienempi kuin klassinen kapasiteetti riippuen kanavan kvanttiominaisuuksista, kuten lomittumisen hyödyntämisestä.

Eri kvanttijärjestelmillä, kuten fotoneilla tai atomeilla, on erilaiset kvanttikapasiteetit riippuen niiden fysikaalisista rajoituksista ja vuorovaikutuksista. Kvanttikapasiteetin ymmärtäminen on olennaista kvanttiteknologioiden, kuten kvanttitietokoneiden ja kvanttiviestinnän, kehittämisessä. Se auttaa määrittämään, kuinka tehokkaasti kvanttitietoa voidaan käsitellä ja siirtää.

Tutkimus kvanttikapasiteetista keskittyy myös kvanttitiedon pakkaamiseen ja kvanttitietovirheiden korjaamiseen. Tavoitteena on maksimoida hyödyllisen kvanttitiedon määrä, joka voidaan tallentaa ja siirtää mahdollisimman tehokkaasti.