Если B1,B2B1,B2B_1,B_2 и B2,B3B2,B3B_2,B_3 являются MUB, можем ли мы заключить, что либо B1,B3B1,B3B_1,B_3 являются MUB, либо они имеют эквивалентные матрицы Адамара?

Этот вопрос можно сформулировать двояко. Пусть будет два г -мерные ортонормированные базисы Б 1 и Б 2 . Я имею в виду элементы Б 1 к | ν я и к элементам Б 2 к | ю Дж . Эти два основания взаимно несмещены, а именно: | ю Дж | ν я | 2 "=" 1 / г для всех | ю Дж и | ν я . Определим некоторый вектор | т такой, что | т ортонормирован к одному элементу Б 2 , сказать | ю м и взаимно несмещен по отношению ко всем элементам в Б 1 : | т | ν я | 2 "=" 1 / г для всех | ν я . Можем ли мы заключить, что | т равен члену Б 2 сказать | ю п для некоторых п м до разности фаз?

Другой способ сделать тот же вывод — задать следующий вопрос: пусть существует три ортонормированных основания. Б 1 , Б 2 и Б 3 . Б 1 и Б 2 взаимно непредвзяты, поэтому Б 2 и Б 3 . Можем ли мы заключить, что Б 1 и Б 3 либо взаимно несмещены, либо имеют эквивалентные матрицы Адамара? Этот вопрос для меня особенно важен, так как в литературе всегда говорится о множествах попарно взаимно несмещенных базисов. Но нет никаких доказательств того, что три взаимно несмещенных основания обязательно должны быть попарно MUB.

Ответы (1)

Ответ на ваш первый вопрос - нет .

Рассмотрим трехмерное гильбертово пространство С 4 , и разреши Б 1 быть канонической основой и

Б 2 "=" { 1 2 ( 1 1 1 1 ) , 1 2 ( 1 я 1 я ) , 1 2 ( 1 1 1 1 ) , 1 2 ( 1 я 1 я ) } .
Тогда вектор | т "=" 1 2 ( 1 , я , я , 1 ) Т является беспристрастным в отношении Б 1 , ортогональный первому вектору Б 2 , и не присутствует в Б 2 даже до фазы.

Этот же трюк можно использовать для получения третьего базиса,

Б 3 "=" { 1 2 ( 1 1 1 1 ) , 1 2 ( 1 я я 1 ) , 1 2 ( 1 1 1 1 ) , 1 2 ( 1 я я 1 ) } ,
который является взаимно беспристрастным по отношению к Б 1 , но не имеет такого отношения к Б 2 .

С другой стороны, этот третий базис, очевидно, связан с Б 2 путем простой перестановки. Я не уверен, какие эквивалентности вы допускаете для матриц Адамара, которые, как я полагаю, вы имеете в виду. ЧАС "=" Дж | ю Дж ν Дж | . Если вам это требуется ЧАС час если и только если ЧАС "=" U ЧАС U , то я не уверен, но подозреваю, что матрицы Адамара Б 2 с Б 1 и Б 3 с Б 1 не эквивалентны. Если допустить отношения вида ЧАС "=" U ЧАС тогда вы находитесь на опасной территории, поскольку таким образом можно достичь любой базы.