Diferencia entre revisiones de «Esfera de Bloch»

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Geométricamente la esfera de Bloch puede ser representada por una esfera de radio unidad en '''R'''<sup>3</sup>. En esta representación, cada punto de la superficie de la esfera corresponde unívocamente a un estado puro del [[espacio de Hilbert]] de dimensión compleja 2, que caracteriza a un sistema cuántico de dos niveles.
 
Cada par de puntos diametralmente opuestos sobre la esfera de Bloch corresponde a dos estados ortonormales en el espacio de Hilbert, pues la distancia entre estos es ''2'', lo que de inmediato implica ortogonalidad. Como consecuencia forman una [[base ortonormal|base]] del mismo. Tales estados resultan ser autovectores de la proyección del operador de espín 1/2½ sobre la dirección que determinan los dos puntos. Dicho operador se expresa empleando las [[matrices de Pauli]], y todo sistema cuántico de dos niveles puede equipararse al caso de [[espín]] 1/2½.
 
El punto de coordenadas cartesianas (0,0,1) corresponde al [[autovector]] con [[autovalor]] positivo de la matriz de Pauli <math> \sigma_z </math>, mientras que el punto opuesto (0,0,-1) corresponde al [[autovector]] con [[autovalor]] negativo. En la terminología de [[computación cuántica]], empleada al tratar los [[qubit]]s, ambos estados se designan por <math> |0 \rangle</math> y <math> |1 \rangle</math> respectivamente. Estos estados en terminología de [[espín]] 1/2½ pueden designarse por <math> |+ \rangle</math> y <math> |- \rangle</math>, o “espín arriba” y “espín abajo”.
 
Lo dicho para los puntos sobre el eje Z vale para los otros ejes empleando en cada caso la matriz de Pauli correspondiente.