Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
Wybranesymboleioznaczenia,skróty,pojęcia
łanietakieotrzymujesiępodobniejakprzytworzeniurejestrów,czyliprzypomocyilo-
czynutensorowego.Zatembramkadziałającanakubitachbędziereprezentowanaprzez
macierzowymiarach:2𝑘×2𝑘.
Podstawowebramkikwantowe–zbióruniwersalnychbramekkwantowych(uniwersum),
zapomocąktórychmożnaprzedstawićdowolnąinnąbramkękwantową.Douniwersum
bramekkwantowychnależąnp.:bramkaHadamarda,bramkafazy,bramkasterowanej
negacji,bramka.
BramkaHadamarda–jednokubitowabramkakwantowa,którawprowadzakwantowy
stanczystywstansuperpozycji.ReprezentowanajestprzeznastępującąmacierzHoele-
mentach:a11:a12:a21:1/√2oraza22:-1/√2.Wwynikuwprowadzeniadowolnego
kubitunawejścieobwodureprezentowanegoprzezbramkęHadamardaotrzymujesię
wyjściewpostaciinnegokubitujakowynikmnożeniamacierzyunitarnejreprezentującej
bramkęprzezwektorkubitu.Wszczególnościmożnaotrzymaćstansuperpozycji,przy
czymwynikiemdziałaniabramkiHadamardaprzywymuszeniuketem0otrzymujesięod-
powiednistanmieszany(ipodobniedlawymuszeniaketem1),zdolnośćcząsteczekkwan-
towychdoistnieniawewszystkichmożliwychstanach.Bitkwantowymożeznajdowaćsię
wsuperpozycjidwóchstanówczystych,nazywanychteżstanamibazowymi.Podczasprze-
twarzaniastanukwantowegobędącegowsuperpozycjipoduwagębranesąjednocześnie
wszystkiemożliwekombinacjestanówkwantowych,jakietylkomogąwystąpić.Dlajed-
negokubitu,któregobazęstanowiąstanykwantowe|0>oraz|1>,rozpatrującsuperpo-
zycjęstanów,operujesięnaobutychstanachkwantowychwtymsamymczasie.Oznacza
to,żeniemożnajednoznacznieokreślićjegostanu,alemożnajednocześniemówić
oprawdopodobieństwie,zjakimstantenmożnazaobserwować.Wprzypadkukubituopi-
sanegowektoremwnotacjiDiracajako|𝜓>=𝛼|0>+𝛽|1>możnamówićostanieczy-
stym|0>oraz|1>zprawdopodobieństwemodpowiednio|𝛼>2i|𝛽>2,dla𝛼:1orazdla
β:1.Natomiastdlawartości𝛼orazβróżnychodwartościjedenwystępujesuperpozycja
stanów.
Bramkanegacji(NOT)–bramkakwantowa,którazamieniastanczysty|1>wstanczysty
|0>iodwrotnie–stanczysty|0>wstanczysty|1>.Macierzunitarnaopisującabramkę
NOTposiadaelementyoindeksachwłasnycha11:a22:0orazelementyoindeksachwza-
jemnycha12:a21:1.Dlastanówbazowych|1>i|0>bramkaNOTdziałatakjakklasyczna
bramkanegacji,tylkonamacierzyunitarnej.
–24–
