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谢邀。
量子信息理论这几年间增加了很多有趣的问题,和高能、凝聚态都有交叉,如同一个十字路口。如果感兴趣,题主不妨了解了解。
先来说说高能和宇宙学方面吧。
1.研究不同时空背景下的量子信息过程。这个方向叫做“相对论量子信息”。比如带加速度的时空(伦德勒时空、史瓦西时空、膨胀宇宙等)中,观测者所能观测到的信息会有所限制,所以他们测得的量子纠缠之类的量会和静止在惯性系中的观测者不一样。这方面的研究和引力、宇宙学中很多有趣的课题有关,近年来也有人用声学或者超导体模拟出类似黑洞的性质以进行相关的实验。
2.引力/规范对偶理论和量子信息的结合。算是人们从信息的角度出发向量子引力迈出的一小步。这个领域,聚集着弦论、场论、引力方面的物理学大佬。我也是刚刚入门,不便展开介绍,你可以看看文末分享的理论所蔡荣根老师的科普。
3.粒子物理和量子信息的结合。近年有一些在粒子物理实验上研究衰变粒子的量子纠缠的工作,比如测贝尔不等式、并发度、纠缠熵。对这些量子信息相关物理量的测量之前都是在光学平台上完成的,把它们拿到粒子物理实验中测,又可以得到一些新的结论。这些新的结论甚至可能是和“经典”的粒子物理模型有些矛盾的,这就是有趣的地方了。
4.使用量子模拟算法去计算场论中一些难算的量。这个领域我也不了解,也是最近几年才刚刚兴起的,如果题主对场论感兴趣的同时又想做些和量子计算有关的东西、或者以后想转码农的话可以了解了解这方面的研究。
想要在量子信息cross高能物理的这些方向做研究,你可能要学习:量子场论、粒子物理、广义相对论和宇宙学、量子光学、量子信息和量子计算
另外还有一些量子信息理论的方向是偏数学物理的,包括不限于:
1.对量子信息和基础量子物理理论本身的研究。比如量子非定域性、不确定关系、量子信息熵的定义、形式和拓展。
2.量子计算理论、量子算法。比如研究量子计算复杂度。
进行这类方向的研究的话,你可能需要学习:代数、群论、矩阵分析、信息论、量子信息和量子计算
最后和凝聚态有关的,我可能是很不熟悉了,但是稍微了解的可能有:
1.和多体量子纠缠有关的:量子神经网络、张量网络、拓扑量子计算、拓扑序...
2.量子热力学?(如果算凝聚态的话)非常新的领域,但好像也有不少成果了。
要学的东西我也不清楚,可能除了量子信息有关的课程,再学点多体量子物理?
我这边只是简单给题主捋了一下我了解的量子信息有关的方向,更多的还要看题主自己的想法和规划。不知道你是打算在本校读研还是找其他学校和导师,看问题描述好像你对具体的研究方向还不是很了解?不过我本科毕业的时候也是这样。如果你真的想做物理方面的科研,建议你找一所物理系专业开设比较齐全、物理学科相对强势的学校,可以更多了解每个方向都在做什么、以前的师兄师姐毕业之后去了哪里,之类的。
附(最后一个是我自己的公众号):