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Matériel des ordinateurs quantiques

Quelle description de l'action d'une porte X sur un qubit est correcte ?

  1. AElle échange |0⟩ et |1⟩, transformant |0⟩ en |1⟩ et |1⟩ en |0⟩ (l'équivalent d'un NOT classique)
  2. BElle transforme |0⟩ en une superposition dans laquelle les amplitudes de |0⟩ et |1⟩ ont le même module
  3. CElle inverse seulement le signe de l'amplitude de |1⟩, sans changer les probabilités de mesure
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Réponse : A. Elle échange |0⟩ et |1⟩, transformant |0⟩ en |1⟩ et |1⟩ en |0⟩ (l'équivalent d'un NOT classique)

La porte X transforme |0⟩ en |1⟩ et |1⟩ en |0⟩, l'équivalent du NOT des circuits logiques classiques. Appliquée à une superposition α|0⟩ + β|1⟩, elle échange les amplitudes et donne β|0⟩ + α|1⟩. Sur la sphère de Bloch, c'est une rotation de 180° autour de l'axe x ; avec les qubits supraconducteurs et les plateformes similaires, elle est réalisée par une impulsion micro-onde accordée sur la fréquence de résonance du qubit (impulsion π). La porte qui transforme |0⟩ en superposition équilibrée est la porte de Hadamard (H), et celle qui inverse le signe de |1⟩ est la porte Z.

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