Czy superpozycja kontrolera zawalenia bramy warunkowej?


9

W Q-Kit stworzyłem prosty obwód do zrozumienia bramek warunkowych i stanów wyjściowych na każdym kroku: wprowadź opis zdjęcia tutaj

  1. Na początku jest wyraźny stan 00, który jest wejściem
  2. Pierwszy kubit przechodzi przez bramę Hadamarda, przechodzi w superpozycję, 00 i 10 stają się jednakowo możliwe
  3. Pierwszy kubot CNOT jest drugim, prawdopodobieństwo 00 jest niezmienione, ale 10 i 11 są zamienione
  4. Pierwszy kubit ponownie przechodzi Hadamarda, a prawdopodobieństwo 00 jest podzielone między 00 a 10, a 11 między 01 a 11, tak jakby pierwszy kubit wszedł w superpozycję ze stanu ustalonego

Czy wynik nie powinien być równo rozdzielony 00 i 01? Pierwszy kubit przekazuje Hadamarda dwa razy, co powinno umieścić go w superpozycji i wrócić do początkowego 0. Brama CNOT nie wpływa na kubit kontrolera, więc jego istnienie w ogóle nie powinno wpływać na pierwszy kubit, ale w rzeczywistości powoduje, że zachowuje się tak, jakby nie był już w superpozycji. Czy użycie qubit jako kontrolera podważa jego superpozycję?

Odpowiedzi:


5

001200+12101200+12111400+1411+1410+1401

Jeśli druga linia była (120+121)v, a następnie stosując H znowu by to zabrał 0v, ale to nie jest. Są zaplątani.

Wygląda na to, że myślisz, że CNOT nie wpływa na pierwszy kubit, więc dwa ostatnie powinny dojeżdżać.

H1CNOT12=12(1001011010010110)CNOT12H1=12(1010010101011010)

Cały czas jest w superpozycji. Nie było zapaści. To nieoczywista komutacja. Gdybyś miałIdU, byłoby to coś dosłownie nie wpływającego na pierwszy kubit i dojeżdżałoby H1. Ale CNOT nie ma takiej postaci.

Możesz myśleć o tym w ten sposób na początku, że masz 2 kubity. Po zastosowaniu pierwszegoHnadal masz 2 kubity. Następnie po CNOT są zaplątani, więc masz 1 quditd=4ponieważ zostały połączone. Potem ostatniH pozostawia to z d=4. Przy każdej bramce robisz najgorszy scenariusz struktury splątania.


3

Nie, użycie kontrolowanej bramki nie mierzy kontroli.

W pewnym sensie idea, że ​​kontrolowane bramki byłyby wdrażane poprzez pomiar, jest dokładnie wstecz. Jest to pomiar realizowany w kategoriach kontrolowanych bramek, a nie odwrotnie. Pomiar jest tylko interakcją (tzn. Kontrolowaną bramą) między komputerem a środowiskiem, której cofnięcie jest trudne.

Jako prostszą analogię, rozważ bramę Z. Bramka Z stosuje współczynnik fazy -1 do|1stan kubita. Wysyłaza|0+b|1 do za|0-b|1. Można opisać ten efekt w sposób warunkowy: jeśli kubit znajduje się w|1stan, a następnie brama Z fazuje kubit o -1. Ale „jeśli” w tym opisie nie oznacza, że ​​musieliśmy zmierzyć kubit, a następnie zdecydować, czy zastosować współczynnik fazy -1, to tylko nieco mylący opis.

Ten sam pomysł dotyczy CNOT. Tak, możesz to opisać w sposób „jeśli-to”. Ale można również opisać to jako „zastosować współczynnik fazy -1 do|1|- stan ". Ten drugi opis wyjaśnia, że ​​pomiar nie jest konieczny.


0
  1. Na początku jest wyraźny stan 00, który jest wejściem
  2. Pierwszy kubit przechodzi przez bramę Hadamarda, przechodzi w superpozycję, 00 i 10 stają się jednakowo możliwe

Poprawny.

  1. Pierwszy kubot CNOT jest drugim, prawdopodobieństwo 00 jest niezmienione, ale 10 i 11 są zamienione

Mówiąc ściślej, 10 staje się 11.

  1. Pierwszy kubit przechodzi ponownie Hadamarda, a prawdopodobieństwo 01 jest podzielone między 01 i 11, a 11 między 01 i 11, tak jakby pierwszy kubit wszedł w superpozycję ze stanu ustalonego

Błędny. Nie ma tu 01 , tylko 00 i 11 , a po zastosowaniu Hadamarda na pierwszym kubicie masz superpozycję 4 stanów: 00 , 10 , 11 i 01 ,

12)(|00+|11)12)(|00+|10+|01-|11)
Korzystając z naszej strony potwierdzasz, że przeczytałeś(-aś) i rozumiesz nasze zasady używania plików cookie i zasady ochrony prywatności.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.