Was stimmt nicht mit dem Bild der Bloch-Kugel auf Wikipedia, auf vielen Seiten und Artikeln?

Ich habe kürzlich einen Artikel auf HABR über die Visualisierung des Quantenspins und der Bloch-Kugel veröffentlicht. Nach einigem Überlegen habe ich mich entschieden, den folgenden Text zusätzlich zu diesem Artikel zu veröffentlichen.

Die Bloch-Kugel wird meiner Meinung nach auf Wikipedia und in vielen Artikeln und Büchern, gelinde gesagt, falsch dargestellt. Laut Wikipedia sieht die Bloch-Kugel so aus:

In der Abbildung ist |ψ› der Zustandsvektor. Aber in Wirklichkeit ist es nicht so. Hier sollte es einen Bloch-Vektor geben, aber keinen Zustandsvektor. Der Bloch-Vektor ist ein gewöhnlicher Vektor, der die Position eines Punktes in sphärischen Koordinaten angibt.

Jeder Bloch-Vektor hat jedoch seinen eigenen Zustandsvektor. Aber diese beiden Vektoren sind völlig unterschiedlich.

So wird der Bloch-Vektor in Arthur Eckerts Buch dargestellt:

Und hier ist, was Arthur Eckert selbst in seinem Vortrag über diesen Vektor sagt:

IQIS Vorlesung 2.5 – Die Bloch-Sphäre.

Hier ist eine Übersetzung seiner Worte ab etwa 55 Sekunden:

„Ich kann mir einen anderen Vektor vorstellen, den man Bloch-Vektor nennt und den ich irgendwie gedanklich mit dem Zustandsvektor verbinde, und dieser Bloch-Vektor, den Sie hier in diesem Diagramm in Form von Kugelkoordinaten sehen können, wird ein Einheitsvektor sein gekennzeichnet oder zwei Ecken definiert.
Polarwinkel θ und Azimutwinkel φ, also habe ich diese Eins-zu-Eins-Entsprechung.
Anstatt zu denken, dass sich das Qubit in diesem bestimmten Zustand befindet,
Ich kann mir einen universellen Vektor im 3D-euklidischen Raum vorstellen,
in irgendeine Richtung zeigt, die durch θ und φ bestimmt wird.“

Ich beziehe mich auf Arthur Eckert, weil er sehr ist berühmter Wissenschaftler.

Es ist einfach, im Internet Dokumentation zur Qiskit-Quantencomputing-Bibliothek zu finden und viele Screenshots mit dem Bloch-Vektor und nicht mit dem Zustandsvektor zu sehen. Der Zustandsvektor kann nur unter Verwendung des Bloch-Vektors erhalten werden. Aber diese beiden Vektoren sind absolut nicht gleich. Der Wert des Zustandsvektors wird normalerweise nicht auf der Blochkugel angezeigt, sondern irgendwo in der Nähe und in einer separaten Zeile.

Daher bin ich verblüfft über die große Anzahl von Websites, Artikeln und Büchern, in denen der Zustandsvektor auf der Bloch-Kugel anstelle des Bloch-Vektors dargestellt ist.

Mich persönlich hat diese Herangehensweise an den Zustandsvektor sehr verwirrt und mein Verständnis der Mathematik des Quantenspins stark verzögert.

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