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库特里特 编辑

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库特里特

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Qutrit(或称量子比特)是一个由3级量子系统实现的量子信息单位,它可能处于三个相互正交的量子状态的叠加中。qutrit类似于经典的radix-3trit,就像qubit,一个由两个正交状态叠加描述的量子系统,类似于经典的radix-2bit。目前正在进行的工作是利用qutrits和具有多种状态的qubit开发量子计算机

库特里特的表示法

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一个qutrit有三个正交基态或向量,通常表示为这些都是用来描述qutrit作为一个叠加状态矢量,其形式是三个正交基础状态的线性组合。{displaystyle{|0rangle,|1rangle}}跨越二维复数希尔伯特空间。跨越二维复数希尔伯特空间{fnTahomafs10bord0shad01cH00FFFF}{displaystyleH_{2}}}跨越二维复杂希尔伯特空间H2,对应于自旋1/2粒子的自旋上升和自旋下降。Qutrits需要一个更高维度的希尔伯特空间,即三维的{displaystyle{|0rangle,|1rangle,|2rangle}},可以通过三层量子系统实现。,这可以通过一个三层量子系统来实现。

库特里特

然而,并非所有的三层量子系统都是qutrits。一个n-qutrit寄存器可以同时代表3n个不同的状态,即3n维复数希尔伯特空间中的叠加状态向量。当用于存储量子信息时,Qutrits有几个特殊的特点。例如,在某些环境的相互作用下,它们对退相干有更强的稳定性。在现实中,直接操纵Qutrits可能是很棘手的,一种方法是使用与Qubit的纠缠。

Qutrit量子门

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在单个Qutrits上操作的量子逻辑门是3×3{displaystyle3times3}的单元矩阵和门。{displaystyle3{n}times3{n}}的单元矩阵(分别是单元组U(3)和U(3n)的元素)。单元矩阵(分别为单元组U(3)和U(3n)的元素)。{displaystyle|Psirangle{mapstoe{idelta}|Psirangle}。与8个旋转算子一起,能够将U(3)中的任何单库特门表达为最多9个门的串联电路。


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  2. 库特里特的表示法
  3. Qutrit量子门

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