¿Cómo tomar el producto interno parcial entre los estados del producto tensorial y el estado GHZ?

Estoy intentando resolver unos problemas en los que 3 personas (Alice, Bob y Charlie) comparten 3 fotones enredados en el estado | GRAMO H Z y Alice y Bob realizan una medición conjunta en | GRAMO H Z . Debo encontrar cuál es la probabilidad de medir algún otro estado | ψ A B es y en qué estado se proyecta el fotón de Charlie, asumiendo una medición en una base que incluye el estado | ψ A B .

Creo que puedo resolver esto tomando el producto interno parcial ψ A B | GRAMO H Z para producir algún vector | ϕ V C , donde la magnitud al cuadrado de | ϕ da la probabilidad de medirlo y normalizar | ϕ da el estado sobre el que se proyecta el fotón de Charlie.

Para hacer esto, necesito ser capaz de tomar el producto interno de un vector en V A V B con un vector en V A V B V C . Entiendo cómo tomar un producto interno parcial entre dos vectores cuando el primer vector es un vector local, pero no estoy seguro de cómo hacerlo en casos como estos cuando ambos vectores existen en espacios de producto tensorial. He estudiado mi libro de texto por un tiempo, pero no pude entender completamente el método, pero intenté la primera parte de la pregunta, donde | ψ = | Ψ con mi comprensión de cómo funciona el producto interior parcial. ¿Es esto correcto, y si no, qué he malinterpretado?

Ψ | GRAMO H Z = 1 2 ( H V | V H | ) ( | H H H + | V V V ) = 1 2 ( H V | H H H V H | H H H + H V | V V V V H | V V V ) = 1 2 ( | z mi r o | z mi r o + | z mi r o | z mi r o ) = | z mi r o

Donde estoy pasando de la línea 2 a la 3 porque, desde | H A V B es perpendicular a | H A H B , H A V B | H A H B H C = 0 | H C Por lo tanto, la probabilidad de que Alice y Bob midan | Ψ es 0

Respuestas (1)

Todo esto parece correcto, aparte de su notación. | 0 . Las superposiciones de los productos tensoriales se componen simplemente de las superposiciones de cada uno de los subespacios.

En general, se puede pensar en la operación ψ | GRAMO H Z como si fuera realmente una abreviatura de

ψ | GRAMO H Z = ( ψ | I C ) | GRAMO H Z ,
dónde I C es el operador de identidad en el subespacio de Charlie. Entonces tienes razón al hacer cálculos como
H V | GRAMO H Z = 1 2 ( H V I C ) ( | H H H + | V V V ) = 1 2 [ ( H | H A ) ( V | H B ) ( I C | H C ) + ( H | V A ) ( V | V B ) ( I C | V C ) ] = 1 2 [ ( 1 ) ( 0 ) ( | H C ) + ( 0 ) ( 1 ) ( | V C ) ] = 0.
El resultado final no es un estado en el espacio de Hilbert de Charlie, sino la falta de un estado: este proceso, en cierto sentido, ha aniquilado cualquier estado que tenga Charlie. Un resultado similar se encuentra a partir de la superposición con el estado | V H , como usted mostró correctamente.

Gracias, he cambiado a la notación correcta para cero vectores.