Esfera de Bloch de dos qubits
Autores: Wie, Chu-Ryang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Se utilizaron tres esferas unitarias para representar los estados puros de dos qubits. Las tres esferas se llaman esfera base, esfera de entrelazamiento y esfera de fibra. La esfera base y la esfera de entrelazamiento representan la matriz de densidad reducida del qubit base y la medida de entrelazamiento no local, la concurrencia, mientras que la esfera de fibra representa el qubit de fibra a través de una simple rotación bajo una operación unitaria local de un solo qubit; sin embargo, en un estado bipartito entrelazado, la esfera de fibra no tiene información sobre la matriz de densidad reducida del qubit de fibra. Cuando el estado bipartito se vuelve separable, las esferas base y de fibra se convierten sin problemas en las esferas de Bloch de un solo qubit de cada qubit. Dado que cualquiera de los qubits puede ser elegido como el qubit base, hay dos conjuntos alternativos de estas tres esferas disponibles, donde cada conjunto representa completamente el estado puro bipartito, y cada conjunto tiene información sobre la matriz de densidad reducida de su qubit base. Comparando este modelo con las dos bolas de Bloch que representan las matrices de densidad reducidas de los dos qubits, cada bola de Bloch corresponde a dos esferas unitarias en nuestro modelo, a saber, las esferas base y de entrelazamiento. La complementariedad entre concurrencia y coherencia se muestra explícitamente en la esfera de entrelazamiento a través de un solo ángulo.
Descripción
Se utilizaron tres esferas unitarias para representar los estados puros de dos qubits. Las tres esferas se llaman esfera base, esfera de entrelazamiento y esfera de fibra. La esfera base y la esfera de entrelazamiento representan la matriz de densidad reducida del qubit base y la medida de entrelazamiento no local, la concurrencia, mientras que la esfera de fibra representa el qubit de fibra a través de una simple rotación bajo una operación unitaria local de un solo qubit; sin embargo, en un estado bipartito entrelazado, la esfera de fibra no tiene información sobre la matriz de densidad reducida del qubit de fibra. Cuando el estado bipartito se vuelve separable, las esferas base y de fibra se convierten sin problemas en las esferas de Bloch de un solo qubit de cada qubit. Dado que cualquiera de los qubits puede ser elegido como el qubit base, hay dos conjuntos alternativos de estas tres esferas disponibles, donde cada conjunto representa completamente el estado puro bipartito, y cada conjunto tiene información sobre la matriz de densidad reducida de su qubit base. Comparando este modelo con las dos bolas de Bloch que representan las matrices de densidad reducidas de los dos qubits, cada bola de Bloch corresponde a dos esferas unitarias en nuestro modelo, a saber, las esferas base y de entrelazamiento. La complementariedad entre concurrencia y coherencia se muestra explícitamente en la esfera de entrelazamiento a través de un solo ángulo.