ฉันอ่านว่า qubit สามารถเข้ารหัสในสถานะ Fock ได้เช่นการมีโฟตอน คุณจะทำการหมุน qubit เดียวในรัฐ Fock ได้อย่างไร
คำตอบ:
การซ้อนทับในอวกาศ Fock และการหมุนในอวกาศ Fock นั้นแพร่หลายมาก
เป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องทราบว่าสถานะคลาสสิกทั้งหมดของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าคือการทับซ้อนกันของ eigenstates จำนวนโฟตอน
วินัยทั้งหมดของทฤษฎีสนามควอนตัม (โดยประมาณ) เกี่ยวข้องกับการหมุนเวียนภายในพื้นที่ Fock ที่ได้รับแรงบันดาลใจทางร่างกายบางอย่างและด้วยแอมพลิจูดที่เกิดขึ้นจริง
กระบวนทัศน์การทดลองของวงจรและโพรง QED -ซึ่งตรวจสอบการคาดการณ์อย่างประณีตของทฤษฎีในขณะนี้อายุ 70 ปี - อย่างชัดเจนเกี่ยวข้องกับการดำเนินงานในสหรัฐอเมริกาจำนวนโฟตอน (โดยเฉพาะ "การปรากฏตัวหรือขาดโฟตอนเดียว" เป็น DaftWullie มัน) และเป็นเสาหลักของฟิสิกส์โมเลกุลโมเลกุลและแสง Circuit QED เป็นทฤษฎีสำคัญที่สนับสนุนฟลักซ์ตัวนำยิ่งยวด qubits ซึ่งอุปกรณ์ได้แสดงให้เห็นถึงผลกระทบเชิงปริมาณควอนตัมที่เชื่อมโยงกันโดยไม่มีข้อสงสัยอันสมเหตุสมผลหรือไม่มีเหตุผล Serge Harocheได้รับรางวัล 2012 รางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์สำหรับงานของเขาในเรื่อง QED ซึ่งทำให้เขามีความสุขในการสร้างควบคุมและตรวจสอบการซ้อนของโฟตอนไมโครเวฟจำนวนน้อย นักทดลองหลายคนทำเช่นนี้ทุกวัน
มันได้รับการแนะนำมานานแล้วว่ามีการใช้โหมดฮาร์มอนิกเดียวเพื่อเป็นตัวแทนของหนึ่งหรือมากกว่า qubits ในคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ใช้งานได้จริง สำหรับแนวคิดบางประการเกี่ยวกับวิธีการทำเช่นนี้ด้วยเหตุผลบางประการที่อาจไม่ใช่ความคิดที่ดีที่สุดโปรดดู Nielsen และ Chuang หัวข้อ 7.2
ไม่มีปัญหาการขาดแคลนวรรณกรรมในการดำเนินการประเภทนี้ อันที่จริงแล้วเศษส่วนของฟิสิกส์ยุคใหม่นั้นไม่เกี่ยวข้องกับสิ่งนั้น ฉันไม่สามารถจินตนาการได้ว่าคุณจะได้รับแนวคิดตรงกันข้ามหรือไม่
คำตอบสั้น ๆ คือคุณทำไม่ได้ มีบางสิ่งที่เรียกว่า "กฎการแทนที่หมายเลขอนุภาค" ซึ่งอ้างว่าคุณไม่สามารถสร้างการซ้อนทับของจำนวนอนุภาคที่แตกต่างกันได้ ดังนั้นถ้าคุณเตรียมสถานะ Fock คุณสามารถดำเนินการเฟสเกตและบิตพลิก แต่คุณไม่สามารถทำการหมุนแบบสุ่มโดยไม่ได้ตั้งใจซึ่งสร้างการซ้อนทับของหมายเลขอนุภาคที่แตกต่างกัน
คำตอบอีกต่อไปคือบางครั้งคุณสามารถทำการวางซ้อนถ้าคุณมีกรอบอ้างอิงที่ถูกต้อง มีการสนทนาที่ดีของสิ่งนี้เป็นที่นี่ นี่คือเหตุผลที่ว่าทำไมรัฐเช่นรัฐที่เชื่อมโยงกันซึ่งเป็นจำนวนโฟตอนจำนวนมากสามารถสร้างขึ้นได้ (และพวกมันใช้สำหรับการคำนวณควอนตัม แต่นั่นเป็นคำถามที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง) แต่ฉันเชื่อว่าสิ่งนี้ไม่สามารถใช้ได้กับหมายเลขโฟตอนขนาดเล็ก (เช่นมีหรือไม่มีโฟตอนเดียว) สิ่งเดียวที่คุณสามารถทำได้ในบริบทนั้นคือการสร้างการซ้อนทับของโฟตอนเดียวในหนึ่งในสองแห่ง