Obracanie wokół osi y lub Z kuli Blocha

Aby obracać się wokół osi kuli Blocha, zwykle używamy pulsów, np. W kwantowych obliczeniach jonów uwięzionych lub kubitach nadprzewodzących. Powiedzmy, że mamy obrót wokół osi x. Co muszę zmienić, aby móc obracać się wokół osi y lub osi Z? Zakładam, że ma to coś wspólnego z fazą, ale nie znalazłem dobrego odniesienia do tego, jak to działa.

W kubitach nadprzewodzących obroty xiy wykonuje się zwykle za pomocą impulsów mikrofalowych i, jak powiedziałeś, faza impulsu określa oś obrotu. Zobacz szczegóły matematyczne w tym poście o wymianie stosu fizyki: Jak przeprowadzamy pomiary poprzeczne w systemie dwupoziomowym?

Obroty wokół osi Z są całkiem różne; Dokonuje się tego poprzez zmianę częstotliwości rezonansowej kubita (aka „detune”) na określony czas. Na przykład, przestrojenie o 1 MHz dla 100 ns daje obrót osi Z o 1/10 pełnego obrotu.

Podczas gdy zwykle rozmawiamy o $\left|0\right>$ i $\left|1\right>$ jako niezmienne stanach przetwarzania kwantowej nie jest to zwykle ma miejsce w fizycznej realizacji, gdy występuje tendencja do różnicy energii $\Delta E$ między tymi stanami, tak że $\left|1\right>_\mathrm{logical} = e^{-it \Delta E / \hbar} \left|1\right>_\mathrm{physical}$. Ten obrót faza ma taką samą częstotliwość kątową $\Delta E / \hbar$ że trzeba jechać przejścia między $\left|0\right>$ i $\left|1\right>$ . Ich fazą względną jest kąt, który określa, czy napędzasz obrót $X$ - lub $Y$ (lub obracasz się wokół osi gdzieś indziej na płaszczyźnie rozpiętej przez osie dla obrotu $X$ - i $Y$ ).

$Z$$e^{-it \Delta E / \hbar}$$Z$$Z$$X$$Y$$X$$Y$$X$$Z$

$X$$Y$$Z$