क्वांटम जानकारी के क्षेत्र में, नियतिवाद बनाम गैर-नियतिवाद की अवधारणा शास्त्रीय प्रणालियों की तुलना में क्वांटम प्रणालियों के व्यवहार को समझने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। क्वांटम राज्य विकास, जो बताता है कि क्वांटम प्रणाली की स्थिति समय के साथ कैसे बदलती है, शास्त्रीय राज्य विकास के साथ तुलना करने पर विशिष्ट विशेषताओं को प्रदर्शित करती है।
शास्त्रीय भौतिकी में, किसी प्रणाली का विकास आम तौर पर नियतात्मक होता है, जिसका अर्थ है कि किसी प्रणाली की प्रारंभिक स्थिति को देखते हुए, इसकी भविष्य की स्थिति का सटीक अनुमान लगाया जा सकता है। यह नियतिवाद भौतिकी के शास्त्रीय नियमों, जैसे न्यूटन के गति के नियमों, द्वारा शासित होता है। इसके विपरीत, क्वांटम यांत्रिकी क्वांटम राज्यों के विकास में आंतरिक यादृच्छिकता और अनिश्चितता के स्तर का परिचय देती है। यह अंतर्निहित अनिश्चितता सुपरपोज़िशन के सिद्धांत और क्वांटम माप की संभाव्य प्रकृति में समाहित है।
क्वांटम यांत्रिकी के मूलभूत सिद्धांतों में से एक सुपरपोज़िशन की अवधारणा है, जहां एक क्वांटम प्रणाली एक साथ कई राज्यों में मौजूद हो सकती है। राज्यों का यह सुपरपोज़िशन क्वांटम सिस्टम को जानकारी को एन्कोड करने और संसाधित करने की अनुमति देता है, जिसे शास्त्रीय सिस्टम दोहरा नहीं सकते हैं। जब एक क्वांटम प्रणाली विकसित होती है, तो यह श्रोडिंगर समीकरण के अनुसार विकसित होती है, जो बताती है कि समय के साथ प्रणाली की स्थिति कैसे बदलती है। यह विकास एकात्मक है, जिसका अर्थ है कि यह प्रतिवर्ती है और किसी भी स्थिति में सिस्टम को खोजने की कुल संभावना को बरकरार रखता है।
जब सिस्टम पर माप किया जाता है तो क्वांटम राज्य विकास का गैर-नियतात्मक पहलू स्पष्ट हो जाता है। माप करने पर, सिस्टम सुपरपोज़िशन में राज्य के गुणांक द्वारा निर्धारित संभावनाओं के साथ अपने संभावित राज्यों में से एक में ढह जाता है। यह माप-प्रेरित पतन क्वांटम माप के परिणामों में यादृच्छिकता का एक तत्व पेश करता है, जिससे गैर-नियतात्मक व्यवहार होता है जो क्वांटम सिस्टम को शास्त्रीय सिस्टम से अलग करता है।
इस अवधारणा को स्पष्ट करने के लिए, |0⟩ और |1⟩ राज्यों के सुपरपोजिशन में एक क्वबिट पर विचार करें। जबकि स्क्रोडिंगर समीकरण के अनुसार क्वबिट का विकास नियतात्मक है, क्वबिट पर माप सुपरपोजिशन के गुणांक द्वारा निर्धारित संभावनाओं के साथ या तो |0⟩ या |1⟩ प्राप्त करेगा। क्वांटम माप की यह संभाव्य प्रकृति क्वांटम राज्य विकास के गैर-नियतात्मक पहलू को रेखांकित करती है।
माप के संभाव्य परिणामों और राज्यों के सुपरपोजिशन के कारण क्वांटम राज्य विकास एक गैर-नियतात्मक प्रकृति प्रदर्शित करता है, जो इसे शास्त्रीय प्रणालियों के नियतात्मक विकास से अलग करता है। क्वांटम सूचना प्रसंस्करण और क्वांटम कंप्यूटिंग की शक्ति का उपयोग करने के लिए इस अंतर को समझना मौलिक है।
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