Hardware für Quantencomputer

Ausgehend vom Zwei-Qubit-Zustand |00⟩ (die linke Ziffer ist das erste Qubit) wird auf das erste Qubit ein H-Gatter angewendet, gefolgt von einem CNOT-Gatter mit dem ersten Qubit als Steuer- und dem zweiten als Zielqubit. Welcher Zustand ergibt sich?

  1. A(|00⟩ + |11⟩)/√2
  2. B(|00⟩ + |10⟩)/√2
  3. C(|01⟩ + |10⟩)/√2
Antwort und Erläuterung anzeigen

Antwort: A. (|00⟩ + |11⟩)/√2

Das H-Gatter versetzt das erste Qubit in eine Superposition und ergibt (|00⟩ + |10⟩)/√2. Das CNOT-Gatter kehrt das Zielqubit nur um, wenn das Steuerqubit 1 ist; aus |10⟩ wird also |11⟩, und der Zustand wird zu (|00⟩ + |11⟩)/√2. Das ist ein verschränkter Zustand, ein sogenannter Bell-Zustand, in dem die Messergebnisse der beiden Qubits immer übereinstimmen. Die Kombination aus H-Gatter und CNOT-Gatter ist die grundlegendste Schaltung zur Erzeugung von Verschränkung.

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