Hardware voor kwantumcomputers
Welke beschrijving van de werking van een X-poort op één qubit is juist?
- AZe verwisselt |0⟩ en |1⟩: |0⟩ wordt |1⟩ en |1⟩ wordt |0⟩ (het equivalent van een klassieke NOT)
- BZe zet |0⟩ om in een superpositie waarin de amplitudes van |0⟩ en |1⟩ even groot zijn
- CZe keert alleen het teken van de amplitude van |1⟩ om, zonder de meetkansen te veranderen
Antwoord en toelichting tonen
Antwoord: A. Ze verwisselt |0⟩ en |1⟩: |0⟩ wordt |1⟩ en |1⟩ wordt |0⟩ (het equivalent van een klassieke NOT)
De X-poort zet |0⟩ om in |1⟩ en |1⟩ in |0⟩, het equivalent van NOT in klassieke logische schakelingen. Toegepast op een superpositie α|0⟩ + β|1⟩ verwisselt ze de amplitudes, wat β|0⟩ + α|1⟩ geeft. Op de blochbol is het een rotatie van 180° om de x-as, en bij supergeleidende qubits en vergelijkbare platformen wordt ze gerealiseerd met een microgolfpuls die is afgestemd op de resonantiefrequentie van de qubit (een π-puls). De poort die |0⟩ omzet in een gelijke superpositie is de hadamardpoort (H), en de poort die het teken van |1⟩ omkeert is de Z-poort.