Un qutrit (o trit cuántico ) es una unidad de información cuántica que se realiza mediante un sistema cuántico descrito por una superposición de tres estados cuánticos mutuamente ortogonales . [1]
El qutrit es análogo al clásico radix -3 trit , al igual que el qubit , un sistema cuántico descrito por una superposición de dos estados ortogonales, es análogo al clásico radix-2 bit .
Está en curso el desarrollo de computadoras cuánticas utilizando qutrits y qubits con múltiples estados. [2]
Representación
Un qutrit tiene tres estados o vectores de base ortonormal , a menudo denotados, , y en notación Dirac o bra-ket . Estos se utilizan para describir el qutrit como un vector de estado de superposición en forma de una combinación lineal de los tres estados básicos ortonormales:
- ,
donde los coeficientes son amplitudes de probabilidad complejas , de modo que la suma de sus cuadrados es la unidad (normalización):
La base ortonormal del qubit estableceabarcan el complejo de dos dimensiones del espacio de Hilbert , correspondiente al spin-up y spin-down de una partícula spin-1/2. Los qutrits requieren un espacio de Hilbert de mayor dimensión, es decir, el tridimensional abarcado por la base del qutrit , [3] que puede realizarse mediante un sistema cuántico de tres niveles. Sin embargo, no todos los sistemas cuánticos de tres niveles son qutrits. [4]
Una cadena de n qutrits representa 3 n estados diferentes simultáneamente, es decir, un vector de estado de superposición en un espacio de Hilbert complejo de 3 n dimensiones. [5]
Los qutrits tienen varias características peculiares cuando se utilizan para almacenar información cuántica. Por ejemplo, son más resistentes a la decoherencia bajo ciertas interacciones ambientales. [6] En realidad, manipular qutrits directamente puede ser complicado, y una forma de hacerlo es utilizando un entrelazamiento con un qubit . [7]
Ver también
Referencias
- ^ Nisbet-Jones, Peter BR; Dilley, Jerome; Holleczek, Annemarie; Trueque, Oliver; Kuhn, Axel (2013). “Qubits, qutrits y ququads fotónicos preparados con precisión y entregados bajo demanda” . Nueva Revista de Física . 15 (5): 053007. arXiv : 1203.5614 . Código Bibliográfico : 2013NJPh ... 15e3007N . doi : 10.1088 / 1367-2630 / 15/5/053007 . ISSN 1367-2630 .
- ^ "Qudits: ¿El verdadero futuro de la computación cuántica?" . Espectro IEEE . Consultado el 24 de mayo de 2021 .
- ^ Byrd, Mark (1998). "Geometría diferencial en SU (3) con aplicaciones a tres sistemas estatales". Revista de Física Matemática . 39 (11): 6125–6136. arXiv : matemáticas-ph / 9807032 . doi : 10.1063 / 1.532618 . ISSN 0022-2488 .
- ^ "Sistemas cuánticos: tres niveles vs qutrit" . Intercambio de pila de física . Consultado el 25 de julio de 2018 .
- ^ Cuevas, Carlton M .; Milburn, Gerard J. (2000). "Qutrit enredo". Comunicaciones ópticas . 179 (1–6): 439–446. arXiv : quant-ph / 9910001 . doi : 10.1016 / s0030-4018 (99) 00693-8 . ISSN 0030-4018 .
- ^ Melikidze, A .; Dobrovitski, VV; De Raedt, HA; Katsnelson, MI; Harmon, BN (2004). "Efectos de paridad en la decoherencia de espín". Physical Review B . 70 (1): 014435. arXiv : quant-ph / 0212097 . Código Bibliográfico : 2004PhRvB..70a4435M . doi : 10.1103 / PhysRevB.70.014435 .
- ^ BP Lanyon, 1 TJ Weinhold, NK Langford, JL O'Brien, KJ Resch, A. Gilchrist y AG White, Manipulación de qutrits bifotónicos , Phys. Rev. Lett. 100 , 060504 (2008) ( enlace )
enlaces externos
- Los físicos demuestran el enredo de Qubit-Qutrit por Lisa Zyga en Physorg.com , 26 de febrero de 2008. Consultado en marzo de 2008.
- qudit —Wikcionario.