Кутріт

Кутріт (або квантовий тріт) — це одиниця квантової інформації, яка реалізується квантовою системою, описаною суперпозицією з трьох взаємно ортогональних квантових станів.

Кутріт є аналогом класичного тріта, як і так же як і кубіт — квантова система, описана суперпозицією двох ортогональних станів, аналогічна класичному біту.

Представлення

Кутріт має три ортонормальні базисні стани або вектори, часто позначаються $|0⟩$, $|1⟩$, and $|2⟩$ у нотації Дірака. Вони використовуються для опису кутріту як суперпозиції векторного стану у вигляді лінійної комбінації трьох ортонормальних базових станів:

$|\psi ⟩=\alpha |0⟩+\beta |1⟩+\gamma |2⟩$,

де коефіцієнти є комплексними амплітудами ймовірностей, такими що сума їх квадратів дорівнює одиниці (нормалізація):

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

Ортонормальний базис станів кубіта $\{|0⟩,|1⟩\}$ охоплює двовимірний комплексний Гільбертів простір $H_2$, що відповідає спіну вгору та спіну вниз частинки зі спіном 1/2. Кутріти потребують Гільбертового простору вищої розмірності, а саме тривимірного $H_3$ що охоплюється базисом кутріту $\{|0⟩,|1⟩,|2⟩\}$, що може бути реалізовано за допомогою трирівневої квантової системи. Однак не всі трирівневі квантові системи є кутрітами.

Рядок n кутрітів представляє 3ⁿ різні стани одночасно, тобто суперпозицію векторів стану в 3ⁿ-мірному комплексному Гільбертовому просторі.

Кутріти мають кілька особливостей, коли вони використовуються для зберігання квантової інформації. Наприклад, вони більш стійкі до декогеренції за певних взаємодій з навколишнім середовищем. Насправді безпосередньо маніпулювати кутрітами може бути складно, і одним із способів це зробити є використання заплутаності із кубітом.

Посилання

• Physicists Demonstrate Qubit-Qutrit Entanglement by Lisa Zyga at Physorg.com, February 26, 2008 . Accessed March 2008
• qudit Шаблон:Webarchive—Wiktionary.