Qsphere è un termine reale che rappresenta 5 qubit?


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Sono un principiante assoluto, sono stato portato qui dal post sul blog di StackOverflow quindi ho iniziato a studiare.

Guardando questo video di YouTube ( A Beginner's Guide To Quantum Computing (3:58 ), ho visto questa diapositiva in cui parla di sovrapposizione:

Sovrapposizione quantistica

All'inizio ho pensato che, oltre ai qubit, che possono trovarsi in una sovrapposizione di 0 e 1, c'è anche una qsfera, che può essere in una sovrapposizione di 5 zeri e 5, quando in realtà sono solo 5 qubit.

Quindi quando diciamo una qsfera, si sa che sono 5 qubit?

Risposte:


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La qsfera è un modo di rappresentare stati multi-qubit. Quindi potrebbe essere usato per 5 stati di qubit, ma potrebbe anche essere usato per qualsiasi altro numero.

Potrebbe anche essere usato per un solo qubit. Ma in questo caso è importante notare che la singola qubit qsphere non è la stessa della sfera Bloch , che è il nostro modo standard di rappresentare i singoli stati a qubit.

Invece, qsphere è essenzialmente una versione visivamente più attraente di un istogramma. È stato introdotto da IBM come visualizzazione per la Quantum Experience, ma non sembra più essere utilizzato da loro.

|0,|1

{'0000':0.5, '0101':0.25, '0011:'0.125, '0111':0.125}

00000.5

Sulla qsfera, questo sarebbe rappresentato da quattro punti: uno per ognuna di queste probabilità diverse da zero. La latitudine dei punti dipende dal numero di 0s e 1s nella stringa di bit. Il nostro risultato che ha tutte le 0s sarebbe al polo nord. Il nostro 0111, con prevalentemente 1s, sarebbe vicino al polo sud. I due risultati 0101e 0011che abbiamo nel nostro esempio sarebbero all'equatore.

0,1250.50.25

Finora abbiamo rappresentato tutti gli aspetti dell'istogramma, ma non abbiamo incluso alcuna informazione di fase che potrebbe anche avere lo stato. Questo può essere codificato usando il colore dei punti. La sfera ha quindi tutte le informazioni sullo stato multi-qubit.

Per capire perché non è la visualizzazione più bella che ci sia, immagina di eseguire un cancello Hadamard. Ciò trasforma le informazioni di latitudine e longitudine in colore e viceversa. Nonostante sia un semplice cancello, avrebbe un effetto molto complesso.

Ma poi, quale visualizzazione di molti qubit non ha i suoi punti deboli? Se fosse facile visualizzarli, sarebbe facile simularli. E quindi non avremmo bisogno di costruire computer quantistici.


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Qsphere è un termine reale che rappresenta 5 qubit?

Se lo è, non è ampiamente usato.

Lo rivendico perché mi sono guardato intorno in arXiv , un archivio di prestampe elettroniche di articoli di ricerca, e non ho trovato nulla. Ci sono molte altre unità di informazione quantistica oltre al semplice qubit. Tutto quanto segue appare almeno occasionalmente nella letteratura pertinente.

  • Qubit ha una base computazionale di due stati e può essere implementato da un sistema quantistico a due livelli.

  • Qutrit ha una base computazionale di tre stati.

  • Ququart è un termine (raro) usato da alcuni e ha una base di quattro.
  • dd
  • Qumode è di nuovo un termine un po 'meno usato nel calcolo quantistico a variabile continua, dove ora, informalmente parlando, la base ha infiniti elementi.
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