Qutrit - Qutrit

А кутрит (или же квантовая трость) является единицей квантовая информация который реализуется квантовой системой, описываемой суперпозиция трех взаимно ортогональных квантовые состояния.^[1]

Кутрит аналогичен классическому основанию-3. трость, так же как кубит, квантовая система, описываемая суперпозицией двух ортогональных состояний, аналогична классической системе base-2 кусочек.

Представление

Кутрит имеет три ортонормальных основа государства или векторов, часто обозначаемый ${\displaystyle |0\rangle }$, ${\displaystyle |1\rangle }$, и ${\displaystyle |2\rangle }$ в Дираке или обозначение бюстгальтера Они используются для описания кутрита как суперпозиция вектор состояния в виде линейной комбинации трех ортонормированных базисных состояний:

${\displaystyle |\psi \rangle =\alpha |0\rangle +\beta |1\rangle +\gamma |2\rangle }$,

где коэффициенты комплексные амплитуды вероятности, такие, что сумма их квадратов равна единице (нормализация):

${\displaystyle |\alpha |^{2}+|\beta |^{2}+|\gamma |^{2}=1\,}$

В кубит ортонормированные базисные состояния ${\displaystyle \{|0\rangle ,|1\rangle \}}$ охватывают двумерный комплекс Гильбертово пространство ${\displaystyle H_{2}}$, соответствующее вращению вверх и вниз частицы со спином 1/2. Кутритам требуется гильбертово пространство более высокой размерности, а именно трехмерное ${\displaystyle H_{3}}$ на основе кутрита ${\displaystyle \{|0\rangle ,|1\rangle ,|2\rangle \}}$,^[2] которое может быть реализовано трехуровневой квантовой системой. Однако не все трехуровневые квантовые системы являются кутритами.^[3]

Строка п qutrits представляет 3^п различных состояний одновременно, то есть вектор состояния суперпозиции в 3^п-мерное комплексное гильбертово пространство.^[4]

У Qutrits есть несколько особенностей, когда они используются для хранения квантовой информации. Например, они более устойчивы к декогеренция при определенных взаимодействиях с окружающей средой.^[5] На самом деле, прямое манипулирование кутритами может быть непростым делом, и один из способов сделать это - использовать запутанность с кубит.^[6]

Смотрите также

• Радикс-экономика
• Взаимно объективные основы
• Квантовые вычисления
• Тернарные вычисления

Рекомендации

1. Нисбет-Джонс, Питер Б. Р .; Дилли, Джером; Холлечек, Аннемари; Бартер, Оливер; Кун, Аксель (2013). «Фотонные кубиты, кутриты и квадраты точно подготовлены и доставлены по запросу». Новый журнал физики. 15 (5): 053007. arXiv:1203.5614. Bibcode:2013NJPh ... 15e3007N. Дои:10.1088/1367-2630/15/5/053007. ISSN  1367-2630.
2. Берд, Марк (1998). «Дифференциальная геометрия на SU (3) с приложениями к трехуровневым системам». Журнал математической физики. 39 (11): 6125–6136. arXiv:math-ph / 9807032. Дои:10.1063/1.532618. ISSN  0022-2488.
3. «Квантовые системы: трехуровневые против кутрита». Обмен физическими стеками. Получено 2018-07-25.
4. Пещеры, Карлтон М .; Милберн, Джерард Дж. (2000). «Кутрит запутанность». Оптика Коммуникации. 179 (1–6): 439–446. arXiv:Quant-ph / 9910001. Дои:10.1016 / с0030-4018 (99) 00693-8. ISSN  0030-4018.
5. Меликидзе, А .; Добровицкий, В. В .; De Raedt, H.A .; Katsnelson, M. I .; Хармон, Б. Н. (2004). «Эффекты четности в спиновой декогеренции». Физический обзор B. 70 (1): 014435. arXiv:Quant-ph / 0212097. Bibcode:2004ПхРвБ..70а4435М. Дои:10.1103 / PhysRevB.70.014435.
6. Б. П. Ланьон, 1 Т. Дж. Вейнхольд, Н. К. Лэнгфорд, Дж. Л. О'Брайен, К. Дж. Реш, А. Гилкрист и А. Г. Уайт, Манипулирование бифотонными катритами, Phys. Rev. Lett. 100, 060504 (2008) (связь )

внешняя ссылка

• Физики демонстрируют запутанность кубит-кутрит Лиза Зига в Physorg.com, 26 февраля 2008 г. По состоянию на март 2008 г.
• Qudit —Викисловарь.