Bir kübitin foton varlığı veya yokluğu gibi bir Fock durumunda kodlanabileceğini okudum . Fock durumlarında tek qubit dönüşlerini nasıl gerçekleştirirsiniz?
Yanıtlar:
Fock uzayındaki süperpozisyonlar - ve Fock uzayındaki rotasyonlar - kesinlikle her yerde bulunur.
Elektromanyetik alanın tüm klasik durumlarının, birçok farklı foton-numarası özdeğerinin üstüste binmesi olduğunu belirtmek önemlidir .
Kuantum alan teorisinin tüm disiplini (yaklaşık olarak), fiziksel olarak motive edilmiş bazı Fock uzaylarında hangi rotasyonlara izin verildiği ve gerçekte hangi genliklerle oluştuğuyla ilgilidir.
Şimdi 70 yaşındaki teorinin tahminlerini zarif bir şekilde doğrulayan deneysel devre ve boşluk QED paradigmaları - DaftWullie'nin belirttiği gibi, özellikle foton sayı durumları (özellikle "tek bir fotonun varlığı veya yokluğu" ile ilgili işlemleri ele almaktadır. atomik, moleküler ve optik fiziğin temel taşlarıdır. Devre QED, cihazların makul veya mantıksız şüphe ötesinde tutarlı kuantum etkileri gösterdiği gösterilen süper iletken akı kubitlerini destekleyen temel teoridir. Serge Haroche , az sayıda mikrodalga fotonunun üst üste binmelerini mutlu bir şekilde yaratmaya, kontrol etmeye ve ölçmeye devam ettiği QED boşluğu üzerindeki çalışmaları nedeniyle 2012 Nobel Fizik Ödülü'nü aldı. Birçok deneyci bunu her gün yapıyor.
Uzun zamandır, mantıksal durumların, farklı meslek numaralarına sahip durumların üst üste bindirmeleri olarak kodlandığı, pratik bir kuantum bilgisayarında bir veya daha fazla kübiti temsil etmek için tek bir harmonik modun kullanılması önerilmiştir. Bunun nasıl yapılacağı ile ilgili birkaç fikir ve bunun en iyi fikir olmamasının birkaç nedeni için, bakınız Nielsen ve Chuang, bölüm 7.2.
Bu tür operasyonları gerçekleştirmenin yolları hakkında literatür sıkıntısı yoktur. Aslında, modern fiziğin önemsiz bir kısmı tam olarak bununla ilgilidir. Ters fikri nereden veya nasıl alacağınızı hayal edemiyorum.
Kısa cevap, yapamayacağınızdır. Farklı parçacıkların üst üste binmesini oluşturamayacağınızı varsayan "parçacık numarası süper seçim kuralı" adı verilen bir şey var. Bu nedenle, bir Fock durumu hazırlarsanız, faz geçitleri ve bit döndürmeler gerçekleştirebilirsiniz, ancak farklı parçacık numaralarının üst üste bindirmelerini oluşturan rastgele dönüşler gerçekleştiremezsiniz.
Uzun yanıt, doğru referans çerçeveniz varsa bazen üst üste binmeler yapabilmenizdir. Burada bu konuda iyi bir tartışma var . Farklı sayıdaki fotonların üst üste binmesi olan tutarlı durumlar gibi durumların yaratılmasının nedeni budur (ve bunlar kuantum hesaplama için kullanılırlar, ancak bu tamamen farklı bir sorudur). Ancak bunun küçük foton numaraları ile çalışamayacağına inanıyorum (örn. Tek bir fotonun varlığı veya yokluğu). Bu bağlamda yapabileceğiniz tek şey, iki yerden birinde bulunan tek bir fotonun süperpozisyonunu oluşturmaktır.