اطلاعات جزئی منفی در نظریه کوانتومی

در نظریه اطلاعات، میزان دانسته هایمان از یک سیستم فیزیکی را اطلاعات می نامیم و نظریه پردازان برای کمی کردن این عبارت از مفهوم آنتروپی استفاده کردند. اطلاعات می تواند کلاسیکی یا کوانتومی باشد. اطلاعات کلاسیکی توسط شانون و اطلاعات کوانتومی توسط نیومن کمی شد. حال یک سیستم دوقسمتی را در نظر می گیریم که زیرسیستم های آن با یکدیگر در ارتباط هستند. مقدار اطلاعات مورد نیاز برای ارسال کامل حالت سیستم به یکی از زیرسیستم ها را اطلاعات جزئی مشروط می نامند. تفاوت بین سیستم های کلاسیکی و سیستم های کوانتومی در نوع همبستگی یا ارتباط بین زیر-سیستم هایشان مشخص می شود. زیرسیستم های یک سیستم کوانتومی می توانند دارای نوعی همبستگی باشند که از نظر کلاسیکی غیر ممکن است. این همبستگی درهم تنیدگی نام دارد. در نظری? اطلاعات کوانتومی برخلاف نظری? اطلاعات کلاسیکی شانون، هنگامی که سیستم های کوانتومی مد نظر درهم تنیده باشند آنگاه آنتروپی های جزئی مشروط کوانتومی می توانند منفی شوند. ما در اینجا نظری? اطلاعات کوانتومی را معرفی می کنیم که بتوانیم یک تعریف مناسبی از درهم تنیدگی ارائه دهیم. همچنین نشان می دهیم که درهم تنیدگی سیستم های کوانتومی را می توان بطور موفقیت آمیزی با آنتروپی ها ی مشروط منفی توصیف کرد. ازاینرو می توانیم با استفاده از ماتریس چگالی مشروط کوانتومی و آنتروپی مشروط کوانتومی درهم تنیدگی یک سیستم کوانتومی را بررسی کنیم.