Sfera di Bloch: differenze tra le versioni

Contenuto cancellato Contenuto aggiunto
FrescoBot (discussione | contributi)
cambio e sposto immagine, edit latex (cases)
Riga 1:
{{F|fisica|marzo 2013|nessuna fonte}}
[[File:BlochsphereBloch Sphere.svg|leftalt=|thumbminiatura|Sfera di Bloch]]
In [[meccanica quantistica]], la '''sfera di Bloch''' è una rappresentazione geometrica dello spazio degli stati "puri" di un sistema quanto-meccanico a 2 livelli indicati con '''q'''. In altri termini essa rappresenta gli stati "puri" di un registro quantistico a 1 [[Qubitqubit]]. La sfera di Bloch è geometricamente una sfera di raggio unitario i cui punti sulla superficie sono in corrispondenza biunivoca con gli stati "puri" di '''q'''; questa corrispondenza può essere determinata esplicitamente e fornisce una rappresentazione di '''q''' spesso utile.
 
Si determina questa corrispondenza, cioè la descrizione di un qubit nella sfera di Bloch. Un qualsiasi stato &psi; di '''q''' può essere scritto come la "sovrapposizione" complessa di due vettori [[Notazione bra-ket|ket]] <math> |0 \rangle</math> e <math>|1 \rangle </math> costituenti una [[Base (algebra lineare)|base]] ortonormale dello [[spazio di Hilbert]] di '''q'''. Questa rappresentazione dipendente da 4 parametri reali è notoriamente ridondante, sia perché sono sufficienti i vettori di norma 1, sia perché i fattori di fase non influiscono sugli stati fisici. Si può supporre che il coefficiente di <math> |0 \rangle</math> sia reale e non negativo: con questa scelta ogni &psi; utile e di norma 1 viene rappresentato come
Riga 11:
I parametri &phi; e &theta;, un po' diversi da quelli utilizzati solitamente per le coordinate sferiche, identificano univocamente un punto di coordinate (''x'',''y'',''z'') sulla sfera unitaria dello spazio euclideo '''R'''<sup>3</sup> tramite le seguenti espressioni
 
:<math> \begin{matrixcases} x & = & \sin 2 \theta \cdot \cos \phi \\
y & = & \sin 2 \theta \cdot \sin \phi \\
z & = & \cos 2 \theta \end{matrixcases}</math>
 
Questa corrispondenza è biunivoca ad eccezione dei punti (0,0,1) e (0,0,-1) per i quali &phi; è ininfluente.