摘要:对称性 SU(2) 及其几何布洛赫球渲染已成功应用于单个量子比特(自旋-1/2)的研究;然而,尽管此类系统对于量子信息处理至关重要,但将此类对称性和几何扩展到多个量子比特(甚至只有两个)的研究却少得多。在过去的二十年里,两种具有独立出发点和动机的不同方法已被结合起来用于此目的。一种方法是开发两个或更多量子比特的酉时间演化以研究量子关联;通过利用相关的李代数,特别是所涉及的汉密尔顿量的子代数,研究人员已经找到了与有限射影几何和组合设计的联系。几何学家通过研究射影环线和相关的有限几何,得出了平行的结论。本综述将量子物理学的李代数/群表示视角和几何代数视角结合在一起,以及它们与复四元数的联系。总之,这可以看作是费利克斯·克莱因的埃尔朗根对称和几何纲领的进一步发展。特别是,两个量子位的连续 SU(4) 李群的十五个生成器可以与有限射影几何、组合斯坦纳设计和有限四元群一一对应。我们考虑的非常不同的视角可能会为量子信息问题提供进一步的见解。扩展适用于多个量子位,以及更高自旋或更高维度的量子位。
主要关键词