En computació quàntica, un qudit (/ˈkjuː/dɪt/) o dit quàntic és la unitat generalitzada d'informació quàntica descrita per una superposició de d estats, on el nombre d'estats és un nombre enter igual o superior a dos.

Qudit contra qubit Un qudit, caracteritzat per d=2 estats, és un qubit.

Els Qudits amb estats d superiors a 2 poden proporcionar un espai de Hilbert més gran, proporcionant més maneres d'emmagatzemar i processar informació quàntica.

Estats Qudit Qubit – Qudit amb d=2 estats Qutrit – Qudit amb d=3 estats Ququart – Qudit amb d=4 estats

Correcció d'errors La descoherència quàntica és el procés natural on es perd informació quàntica a causa de la interacció ambiental, i la correcció d'errors quàntics és una tècnica que combat activament la descoherència.

En un article publicat per Nature el 14 de maig de 2025, investigadors de Yale demostren per primera vegada la correcció d'errors quàntics més enllà del punt d'equilibri per a sistemes qudit de dimensionalitat superior. L'equip va utilitzar codis bosònics GKP per codificar qutrits i ququarts en cavitats superconductores i va optimitzar el protocol mitjançant l'aprenentatge per reforç. Aquestes troballes es consideren un pas significatiu en la creació d'ordinadors quàntics més eficients i obren nous camins per a arquitectures quàntiques amb maquinari baix, computació tolerant a fallades i memòries compactes protegides contra errors.

En un article publicat el setembre de 2025, els investigadors demostren un nou mètode híbrid que codifica informació tant en llum com en matèria utilitzant un qudit d'estat del gat amb d>2, que permet la detecció de la pèrdua de fotons a través de la síndrome de paritat entrellaçant un pols de llum amb qubits auxiliars. Aquest mètode aconsegueix la generació paral·lela de parells de Bell aprofitant la naturalesa multinivel del qudit.

El primer simulador d'estabilitzadors qudit de codi obert anomenat "Sdim" es va anunciar el novembre de 2025 en un article preimprès a arXiv.

Portes lògiques Qudit Una porta lògica qudit (o simplement porta qudit) és un circuit quàntic bàsic que actua sobre un qudit.

Per aconseguir una porta qudit universal (una porta que es pot utilitzar per aproximar qualsevol transformació unitària en un ordinador quàntic amb un grau de precisió arbitrari), un conjunt de portes ha d'incloure un conjunt finit de portes d'un sol qudit i almenys una porta d'entrellaçament de dos qudits que pugui crear un entrellaçament entre qudits.

Control de Qudits El control de Qudit és la navegació precisa de l'estat quàntic d'un qudit a través de senyals dissenyats per realitzar càlculs quàntics.

En un article publicat el 16 de desembre de 2025, un equip d'investigadors va aconseguir un gran avenç en el control de qudits mitjançant l'enginyeria de qudits de cinc nivells a través de transicions adreçables individualment entre subnivells de Zeeman (vegeu també Efecte Zeeman), aconseguit combinant un gran desplaçament lineal de Zeeman amb un desplaçament de llum dependent de l'estat. Les simulacions prediuen fidelitats de preparació d'estat de F ≃ 0,99 dins de ∽1 μs, fidelitats de porta d'un sol qudit de F ≃ 0,99 amb durades d'impuls π de ∽ 2,5 μs i imatges destructives ràpides amb durades inferiors a 10 μs. Aquests resultats estableixen un marc àmpliament aplicable per al control d'alta fidelitat de qudits codificats per subnivells de Zeeman i una plataforma prometedora per a tecnologies quàntiques escalables basades en qudits.

Ús en mesurament La informació quàntica s'utilitza tradicionalment en la interferometria de Ramsey, una tècnica utilitzada per a mesures precises en diverses àrees de la ciència i la tecnologia.

Els qudits amb d>2 han demostrat augmentar la precisió i la resolució de les mesures quàntiques. Els qutrits, per exemple, han demostrat aconseguir un augment del doble de la resolució en comparació amb els qubits sense cap reducció del contrast de les mesures.

Referències

Categoria:Mecànica quàntica Categoria:Ciència de la informació quàntica