Mathematical Foundations of Quantum Information and Computation and Its Applications to Nano- and Bio-systems

این مونوگراف یک پایه ریاضی برای تئوری اطلاعات کوانتومی و محاسبات، با کاربردهای مختلف در سیستم‌های باز مختلف از جمله سیستم‌های نانو و زیستی ارائه می‌کند.

شامل مطالب مقدماتی در مورد الگوریتم، تحلیل تابعی، نظریه احتمال، نظریه اطلاعات، مکانیک کوانتومی و نظریه میدان کوانتومی. جدا از مطالب استاندارد در مورد اطلاعات کوانتومی مانند الگوریتم کوانتومی و انتقال از راه دور، نویسندگان یافته‌های مربوط به نظریه آنتروپی در سیستم‌های دینامیکی C*، وابستگی به فضا-زمان حالت‌های درهم‌تنیده کوانتومی، عملگرهای درهم‌تنیده، دینامیک تطبیقی، اطلاعات کوانتومی نسبیتی و پارادایم جدید برای محاسبات کوانتومی فراتر از ماشین تورینگ کوانتومی معمولی. همچنین، برخی از کاربردهای مهم نظریه اطلاعات در ژنتیک و علوم زیستی، و همچنین اکتشافات تجربی و نظری اخیر در فتوسنتز کوانتومی شرح داده شده است.

This monograph provides a mathematical foundation to the theory of quantum information and computation, with applications to various open systems including nano and bio systems.

It includes introductory material on algorithm, functional analysis, probability theory, information theory, quantum mechanics and quantum field theory. Apart from standard material on quantum information like quantum algorithm and teleportation, the authors discuss findings on the theory of entropy in C*-dynamical systems, space-time dependence of quantum entangled states, entangling operators, adaptive dynamics, relativistic quantum information, and a new paradigm for quantum computation beyond the usual quantum Turing machine. Also, some important applications of information theory to genetics and life sciences, as well as recent experimental and theoretical discoveries in quantum photosynthesis are described.