我试图直观地显示一个 3 量子位系统在对其执行某个算法/门之前和之后的比较。
例如在 Hadamard 门之前和之后的 3 个量子比特系统
psi = 1|000> + 1|001>
Hadamard 3-Qubit 矩阵
H = [[ 0.3536 0.3536 0.3536 0.3536 0.3536 0.3536 0.3536 0.3536]
[ 0.3536 -0.3536 0.3536 -0.3536 0.3536 -0.3536 0.3536 -0.3536]
[ 0.3536 0.3536 -0.3536 -0.3536 0.3536 0.3536 -0.3536 -0.3536]
[ 0.3536 -0.3536 -0.3536 0.3536 0.3536 -0.3536 -0.3536 0.3536]
[ 0.3536 0.3536 0.3536 0.3536 -0.3536 -0.3536 -0.3536 -0.3536]
[ 0.3536 -0.3536 0.3536 -0.3536 -0.3536 0.3536 -0.3536 0.3536]
[ 0.3536 0.3536 -0.3536 -0.3536 -0.3536 -0.3536 0.3536 0.3536]
[ 0.3536 -0.3536 -0.3536 0.3536 -0.3536 0.3536 0.3536 -0.3536]]
output = psi*H = [[ 0.7071]
[ 0. ]
[ 0.7071]
[ 0. ]
[ 0.7071]
[ 0. ]
[ 0.7071]
[ 0. ]]
这可以用 ket 表示法写成:
0.70711|000> + 0.70711|010> + 0.70711|100> + 0.70711|110>
我最初考虑使用 Bloch 球体,但很快意识到 Bloch 球体仅适用于单个量子比特系统。
我遇到了 Python 的 Quantum Toolbox、QuTiP 或特别是这个关于可视化的页面(http://qutip.org/docs/2.2.0/guide/guide-visualization.html),但我很困惑这是如何应用的我想要实现什么,或者这些可视化揭示了系统的什么?
在这个例子中,我的问题是,在应用 Hadamard 门之前和之后,可视化或展示量子系统发生的变化的最佳方法是什么?
在量子计算/量子位方面,我仍然是初学者,所以欢迎任何建议!