Qubit = Punkt auf einem Kreis

[braver Lumpi]

Insgesamt ein sehr schöner Artikel, allerdings ist der Part mit *Qubit ist ein Punkt auf einem Kreis* meines Wissens nicht korrekt.

Tatsächlich kann der Zustand eines Qubits aber mit einem Punkt auf einer Kugeloberfläche beschrieben werden! Das ist (im Gegensatz zum Kreis) ein großer Unterschied, denn sonst wird ein Freiheitsgrad unterschlagen. Man hat der ganzen Veranschaulichung (bzw. Modell) auch einen Namen gegeben (nach seinem "Erfinder"): Bloch-Kugel.
Hier der Wiki-Artikel: https://de.wikipedia.org/wiki/Bloch-Kugel

In diesem Artikel steht auch, dass das Qubit auch durch eine komplexe Zahl beschrieben werden kann, allerdings dann NICHT mit Betrag 1 und damit nicht auf eine Kreislinie beschränkt (sonst würde man wieder einen Freiheitsgrad unterschlagen).

[Frank Wunderlich-Pfeiffer]

Ja stimmt.

Jeder der beiden möglichen Zustände des Qubits wird durch eine komplexe Zahl repräsentiert und ein Vektor der sich aus den beiden Zuständen zusammen setzt bildet dann den Zustand des Qubits ab. *seufz* (Irgendwas ist immer.)

Frank Wunderlich-Pfeiffer (Twitter: @FrankWunderli13) - als freier Journalist bei Golem.de unterwegs - Countdown Podcast zur Raumfahrt @countdown_pod oder https://countdown.podigee.io/

[LadyDie]

Ein Qbit wird nicht durch 1 komplexe Zahl beschrieben, sondern durch 2 komplexe Zahlen (das Qbit hat 2 Zustände) - modulo der Normierung und einer gemeinsamen Phase.

Von den 4 Freiheitsgraden bleiben also dann zwei übrig, die prinzipell erstmal durch irgendeine Fläche beschreibbar ist. Die spezielle Topologie eines Qbits (welche benachbarten Punkte der Fläche sind auch im Qbit benachbart) erlaubt dann die Beschreibung auf einer Kugeloberfläche.

[bassbenberlin]

Hi LadyDie.
Welche Bedeutung Theta in der Bloch Kugel hat, leutet mir ein aber welche Bedeutung hat Phi? Wenn Theta fest "auf den Äquator der Kugel" zeigt, dann bleiben die Wahrscheinlichkeiten für |0> und |1> doch unverändert, wenn sich Phi ändert, oder? Da es nun aber bewusst eine Kugel ist, muss ja etwas nützliches dahinterstecken, oder?