La kvantuma negapordego, ofte indikita kiel la X-pordego en kvantuma komputiko, estas fundamenta unu-kbita pordego kiu ludas decidan rolon en kvantuma informpretigo. Kompreni kiel la X-pordego funkcias sur la supermetita stato de kvbito estas esenca por ekkompreni la bazojn de kvantuma komputado.
En kvantuma komputado, kŭbito povas ekzisti en supermeto de ŝtatoj, reprezentante kombinaĵon de kaj klasikaj 0 kaj 1 ŝtatoj samtempe. La supermetaĵstato de kŭbito estas tipe reprezentita kiel α|0⟩ + β|1⟩, kie α kaj β estas probablampleksoj kaj |0⟩ kaj |1⟩ estas la bazaj statoj. Kiam kvantuma pordego, kiel la X-pordego, agas sur kvbito en supermeto, ĝi transformas la staton de la kvbito surbaze de sia difinita operacio.
La X-pordego estas Pauli-X-pordego kiu elfaras bit-flip-operacion sur la kbitŝtato. Matematike, la ago de la X-pordego sur kvbito en la supermetŝtato povas esti reprezentita jene:
X(α|0⟩ + β|1⟩) = α|1⟩ + β|0⟩
Tiu transformo indikas ke la X-pordego renversas la amplitudojn de la bazŝtatoj |0⟩ kaj |1⟩, efike ŝanĝante la signon de la supermeto de la kbito. La verŝajnecamplitudoj α kaj β restas senŝanĝaj en magnitudo sed ŝanĝas poziciojn, kondukante al transformo de la kbitŝtato.
Por ilustri ĉi tiun koncepton plu, konsideru kbiton komence en la stato |ψ⟩ = 0.6|0⟩ + 0.8|1⟩. Apliki la X-pordegon al tiu kvbito rezultigas la sekvan transformon:
X(|ψ⟩) = X(0.6|0⟩ + 0.8|1⟩) = 0.6|1⟩ + 0.8|0⟩
Tial, la apliko de la X-pordego ŝanĝas la signon de la kbita superpozicio, interŝanĝante la koeficientojn de la bazŝtatoj |0⟩ kaj |1⟩.
La kvantuma negapordego, reprezentita per la X-pordego, ŝanĝas la signon de la supermeto de kvbito renversante la probablajn amplitudojn de la bazŝtatoj |0⟩ kaj |1⟩. Kompreni la efikojn de kvantumaj pordegoj sur kvbitŝtatoj estas esenca por dizajnado de kvantumalgoritmoj kaj plenumi kvantumajn informpretigtaskojn efike.
Aliaj lastatempaj demandoj kaj respondoj pri EITC/QI/QIF Kvantuma Informo-Fundamentoj:
- Kiel la kvantuma negapordego (kvantuma NOT aŭ Pauli-X-pordego) funkcias?
- Kial la Hadamard-pordego estas memreigebla?
- Se mezuras la 1-an kviton de la Bell-stato en certa bazo kaj tiam mezuras la 2-an kvuton en bazo turnita per certa angulo teta, la probablo ke vi ricevos projekcion al la responda vektoro estas egala al la kvadrato de sinuso de teta?
- Kiom da pecetoj da klasikaj informoj estus postulataj por priskribi la staton de arbitra kbita supermeto?
- Kiom da dimensioj havas spacon de 3 kvoj?
- Ĉu la mezurado de kbito detruos ĝian kvantuman supermeton?
- Ĉu kvantumaj pordegoj povas havi pli da enigaĵoj ol eliroj simile kiel klasikaj pordegoj?
- Ĉu la universala familio de kvantumaj pordegoj inkluzivas la CNOT-pordegon kaj la Hadamard-pordegon?
- Kio estas duobla-fenda eksperimento?
- Ĉu turni polarigan filtrilon ekvivalentas al ŝanĝi la bazon de mezurado de fotona polusiĝo?
Rigardu pliajn demandojn kaj respondojn en EITC/QI/QIF-Kvantuma Informa Fundamentoj
Pliaj demandoj kaj respondoj:
- Kampo: Kvantuma Informo
- programo: EITC/QI/QIF Kvantuma Informo-Fundamentoj (iru al la atestprogramo)
- Leciono: Kvantuma Inform-prilaborado (iru al rilata leciono)
- Fadeno: Unuecaj transformoj (iru al rilata temo)