Кластерний стан

Кластерний стан у квантовій теорії інформації та теорії квантових обчислень — це різновид сильно заплутаного стану декількох кубітів. Кластерні стани зазвичай створюються у кубітових ґратках із взаємодіями типу Ізінгових. Якщо кластер C — це зв'язна підмножина d-вимірної ґратки, то кластерний стан — це чистий стан кубітів, розташованих на C. Такі стани відрізняються від інших заплутаних станів, наприклад, таких, як стан Ґрінберґера — Горна — Цайлінґера або W-стан, оскільки у випадку кластерного стану важче усунути квантову заплутаність (шляхом проективних вимірювань). Кластерний стан можна представити також як специфічну реалізацію графового стану, де відповідний граф — зв'язна підмножина d-вимірної ґратки. В першу чергу кластерні стани використовуються для математичного опису однобічного квантового комп'ютера.

З формальної точки зору кластерний стан — це квантовий стан, що задовольняє низку рівнянь на власні значення:

$K_{G}^{(a)}{\left|G\right\rangle }=(-1)^{k_{a}}{\left|G\right\rangle },$

де

$K_{G}^{(a)}=\sigma _{x}^{(a)}\bigotimes _{b\in \mathrm {N} (a)}\sigma _{z}^{(b)},$

і $N(a)$ позначає окіл $a$.

Див. також

• Графовий стан
• Стан Белла

Література

• Briegel H. J., Raussendorf R. Persistent Entanglement in arrays of Interacting Particles // Phys. Rev. Lett. — 2001. — Vol. 86, iss. 5. — P. 910–913. — arXiv:quant-ph/0004051.