##  [Phasenumkehr-Kanal](/de/node/50958) 

 Definition

Ein Pauli-ähnlicher Quantencanal, der mit Wahrscheinlichkeit p den Pauli-Z-Operator anwendet und mit Wahrscheinlichkeit 1−p die Identität, wodurch das Vorzeichen zwischen den Amplituden von |0⟩ und |1⟩ gewechselt wird: ρ -> (1−p)ρ + p ZρZ. Er modelliert stochastische Phasenfehler, die Kohärenz zerstören, aber die Populationen erhalten.

 

 

 

 

 

 





## Prinzip

Prinzip

Der Kanal ist die zufällige Anwendung der Phasen-Flip-Operation (Z); mathematisch ist er ein unitaler Pauli-Kanal, der die nondiagonalen Dichteoperator-Elemente in der Rechenbasis um den Faktor 1−2p abschwächt.

 

 

 

 

 





## Demonstration

Demonstration

Auf Bloch-Komponenten (rx, ry, rz) wirkt die Abbildung als ((1−2p) rx, (1−2p) ry, rz); beispielsweise verliert eine Überlagerung (|0⟩+|1⟩)/√2 Kohärenz und nähert sich mit wachsendem p einem klassischen Gemisch an.

 

 

 

 

## Fehlanwendung

Fehlanwendung

Den Phasen-Flip-Kanal mit Amplitudendämpfung zu verwechseln oder anzunehmen, er verändere Populationen, führt zu falschen Vorhersagen für Messstatistiken in der Rechenbasis und zu ungeeigneten Korrekturprotokollen.

 

 

 

 

 





## Konsequenz

Konsequenz

Korrekt modellierte Phasenflips führen zum Zerfall der Off-Diagonalelemente und bewahren die z-Basis-Populationen; dies leitet die Wahl von Fehlerkorrekturcodes, die gezielt Z-Fehler detektieren, an.

 

 

 

 

## Umkehrung

Umkehrung

Das inverse Konzept ist der Bit-Flip-Kanal, der die Rechenbasiszustände vertauscht; während der Phasen-Flip die relative Phase zerstört, vertauscht der Bit-Flip Populationen und beeinflusst diagonale Elemente.

 

 

 

 

 





## Abgrenzung

Abgrenzung

Geeignet für speicherlose, basis-spezifische stochastische Phasenfehler und Pauli-Rausch-Näherungen; nicht abgedeckt sind kontinuierliche Dephasierungs-Spektren, Energieverluste oder über mehrere Qubits korrelierter Phasenlärm ohne Verallgemeinerung.

 

 

 

 

 





## Semantische Spannung

Semantische Spannung

Phasen-Flip versus Dephasierung: Phasen-Flip ist ein diskreter Pauli-Fehler (stochastische Anwendung von Z), Dephasierung ist meist ein kontinuierlicher Kohärenzzerfall durch Badkopplung — beide reduzieren Kohärenz, unterscheiden sich jedoch im mikroskopischen Mechanismus und Spektralverhalten.

 

 

 

 

 





## Synthese

Synthese

Der Phasen-Flip-Kanal fasst die Wirkung stochastischer Z-Fehler zusammen: Er erhält die Populationen, verringert jedoch die Kohärenz in der Rechenbasis und dient als minimales Modell für Phasenfehler und als Ziel für Z-Fehler korrigierende Codes.