Qutrit - Qutrit

Qutrit (nebo kvantová trit ) je jednotka informace kvantové , který je realizován pomocí kvantového systému 3 na úrovni, která může být v superpozici třech vzájemně kolmých kvantových stavů .

Qutrit je analogický s klasickým radix -3 Trit , stejně jako qubit , kvantového systému popsaného superpozici dvou kolmých stavů, je analogický s klasickým radix-2 bitu .

Pokračuje práce na vývoji kvantových počítačů pomocí qutritů a qubitů s více stavy.

Reprezentace

Qutrit má tři ortonormální bazických stavů nebo vektorů , často označené , a v Dirac nebo Diracova notace . Ty se používají k popisu qutritu jako vektoru stavu superpozice ve formě lineární kombinace tří ortonormálních stavů základny: ${\ displaystyle | 0 \ rangle}$${\ displaystyle | 1 \ rangle}$${\ displaystyle | 2 \ rangle}$

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

kde koeficienty jsou komplexní pravděpodobnostní amplitudy , takže součet jejich druhých mocnin je jednota (normalizace):

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

The qubit je ortonormální báze uvádí překlenují dvojrozměrné komplexní Hilbertův prostor , což odpovídá spin-up a spin-dolů spin-1/2 částice. Qutrity vyžadují Hilbertův prostor vyšší dimenze, konkrétně trojrozměrný překlenutý základem qutritu , který lze realizovat tříúrovňovým kvantovým systémem. Ne všechny tříúrovňové kvantové systémy jsou však qutrity. ${\ Displaystyle \ {| 0 \ rangle, | 1 \ rangle \}}$ ${\ displaystyle H_ {2}}$${\ displaystyle H_ {3}}$${\ Displaystyle \ {| 0 \ rangle, | 1 \ rangle, | 2 \ rangle \}}$

N -qutrit zaregistrovat plechovku představuje 3 ⁿ různé stavy současně, tj superpozice státní vektor v 3 ⁿ rozměrné komplexní Hilbertova prostoru.

Tyto kvantová logická hradla působící na jednotlivé qutrits jsou unitární matice a brány, které působí na registrech qutrits jsou unitární matice (prvky na jednotkové skupin U (3) a U (3 ⁿ ), v tomto pořadí). ${\ displaystyle 3 \ times 3}$ ${\ displaystyle n}$${\ Displaystyle 3^{n} \ times 3^{n}}$

Při použití pro ukládání kvantových informací mají Qutrity několik zvláštních vlastností. Například jsou odolnější vůči dekoherenci za určitých interakcí prostředí. Ve skutečnosti může být přímá manipulace s qutrity složitá a jedním ze způsobů, jak toho dosáhnout, je použití spletení s qubitem .

Viz také

• Ekonomika Radix
• Vzájemně nezaujaté základy
• Kvantové výpočty
• Ternární výpočetní technika

Reference

externí odkazy

• Fyzici předvádějí spojení Qubit-Qutrit Lisou Zygou na Physorg.com , 26. února 2008. Přístup k březnu 2008
• qudit - Wikislovník.