La óptica cuántica es el estudio de la interacción de la luz y la materia, utilizando la física cuántica para describir ambos (en contraste con los modelos semiclásicos que a veces se usan en la física láser para modelar las interacciones de la materia de la luz utilizando un modelo cuántico-mecánico de átomos pero un modelo clásico electromagnética para describir la luz).
La ciencia de la información cuántica es el estudio de las posibilidades de cálculo que surgen al considerar no los bits clásicos (que pueden tomar valores de 0 y 1), sino los bits cuánticos, o qubits, que pueden estar en cualquier superposición (normalizada L2) de los mismos. Del mismo modo, mientras que la ciencia de la información clásica tiene la noción de puertas lógicas que actúan sobre los bits (como el mapeo lógico AND 00, 01 y 10 a 0 y 11 a 1) tenemos puertas cuánticas que producen nuevos estados basados en los estados de entrada.
Los dos están relacionados porque muchas puertas cuánticas interesantes son realizables usando átomos como qubits y usando luz para modificar sus estados.
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