Кутрит

Кутри́т (квантовый трит) — квантовая ячейка, имеющая три возможных состояния. Другим, более популярным вариантом квантовых ячеек является кубит (квантовый бит) с двумя состояниями.

Суперпозиция квантовых состояний кутрита может быть разложена по трём ортогональным базисным состояниям (часто обозначаемым $|0⟩<!--\; ⟩\; -->$$|0\rangle$, $|1⟩<!--\; ⟩\; -->$$|1\rangle$, и $|2⟩<!--\; ⟩\; -->$$|2\rangle$ в бра-кет-нотации):

$|\mathrm{\psi <!--\; \psi \; -->}⟩<!--\; ⟩\; -->=\mathrm{\alpha <!--\; \alpha \; -->}|0⟩<!--\; ⟩\; -->+\mathrm{\beta <!--\; \beta \; -->}|1⟩<!--\; ⟩\; -->+\mathrm{\gamma <!--\; \gamma \; -->}|2⟩<!--\; ⟩\; -->.$$|\psi \rangle =\alpha |0\rangle +\beta |1\rangle +\gamma |2\rangle .$

При этом сумма коэффициентов равна 1:

$|\mathrm{\alpha <!--\; \alpha \; -->}{|}^2+|\mathrm{\beta <!--\; \beta \; -->}{|}^2+|\mathrm{\gamma <!--\; \gamma \; -->}{|}^2=1.$$|\alpha |^{2}+|\beta |^{2}+|\gamma |^{2}=1.$

В отличие от кубитов, использующих гильбертово пространство $H_2,$$H_{2},$ для кутритов требуется пространство большей размерности, обозначаемое $H_3.$$H_{3}.$

Согласно некоторым исследованиям, использование кутритов вместо кубитов позволит существенно упростить реализацию некоторых квантовых алгоритмов и компьютеров.

По некоторым данным, кутриты более устойчивы к декогеренции в отдельных условиях окружающей среды Однако, непосредственное управление состояниями кутритов осложнено, и для упрощения может реализовываться путем квантового запутывания с вспомогательным кубитом.

Набор из n связанных (когерентных) кутритов представляет одновременно 3ⁿ различных состояний. Для кубитов это количество равно 2ⁿ.

См. такжеПравить

• Троичная логика
• Троичный компьютер

ЛитератураПравить

• Алгебраический аппарат квантовой информатики. Учебное пособие. ВМК МГУ

СсылкиПравить

• Квантовые компьютеры упростят за счет кутритов / 3DNews, 09.04.2008
• Физики запутали квантовый бит и квантовый трит, Lenta.ru, 27 февраля 2008
  • Physicists Demonstrate Qubit-Qutrit Entanglement, Phys.org,  (англ.)
• СТАТИСТИЧЕСКОЕ ВОССТАНОВЛЕНИЕ КВАНТОВЫХ СОСТОЯНИЙ КУТРИТОВ