Quantum-Cryptography

Qubit / Qutrit - 一個量子位有多少個正交狀態有理論上的限制嗎?

  • May 30, 2016

看起來像一個量子位 $ 3 $ 正交量子態被稱為qutrit——它們已經在實踐中得到證明。和。。比較 $ n $ 有~的量子比特 $ 2^{n} $ 國家,這些有〜 $ 3^{n} $ 狀態。

一個量子比特有多少個正交量子態有理論上的上限嗎?我們如何稱呼這個量子資訊單位?

原則上,量子系統的狀態空間的維度是沒有限制的。這包括無限維(通常是可數的,即可分離的希爾伯特空間)和任何大但有限的維。在量子資訊的背景下,具有維度狀態空間的系統 $ d\geq 2 $ 通常稱為qudits

同樣重要的是要提到更大維度的物理實現更難固定,尤其是更難擁有一個維度系統 $ d>2 $ 這與系統的更多狀態無關。這是因為量子比特是通過適當的物理考慮將一些更大的系統(通常是無限維的)限制為僅兩個狀態來實現的,並且要真正消除所有其他狀態通常非常具有挑戰性。一般來說,在保持限制干淨的同時試圖限制在三個或更多狀態是更難的。

不過,原則上,沒有什麼能阻止您在系統上擁有您想要的任何大尺寸,但是您不再稱它為“位”。

引用自:https://crypto.stackexchange.com/questions/35709