Wat is Kwantumpoort (quantum gate)?

Een elementaire bewerking die de toestand van qubits verandert. Er zijn poorten op één qubit, zoals X (bitflip), Z (faseflip) en H (hadamard), en twee-qubitpoorten zoals CNOT, en ze kunnen worden weergegeven als rotaties op de blochbol. Ze worden gerealiseerd met microgolfpulsen bij supergeleidende qubits en met lasers en vergelijkbare middelen bij ionen en neutrale atomen.

Japanse benaming: 量子ゲート

“Kwantumpoort (quantum gate)” komt voor in 1 oefenvragen uit 1 onderwerpen, bijv. Hardware voor kwantumcomputers.

Vakgebied: Hardware voor kwantumcomputers

Nu oefenen: vragen over Kwantumpoort (quantum gate)

Welke toestand stelt een punt op de evenaar voor als de toestand van één qubit op de blochbol wordt weergegeven?

  1. AEen superpositie die bij meting 0 en 1 elk met 50% kans geeft; de positie op de evenaar (de lengtegraad) geeft de relatieve fase tussen |0⟩ en |1⟩ weer
  2. BDe toestand |0⟩, die bij meting altijd 0 geeft; elk punt op de evenaar stelt dezelfde toestand voor
  3. CEen toestand die zijn energie heeft verloren en niet meer als qubit kan worden gebruikt
Antwoord en toelichting tonen

Antwoord: A. Een superpositie die bij meting 0 en 1 elk met 50% kans geeft; de positie op de evenaar (de lengtegraad) geeft de relatieve fase tussen |0⟩ en |1⟩ weer

De blochbol geeft de toestand van één qubit, cos(θ/2)|0⟩ + e^{iφ} sin(θ/2)|1⟩, weer als een punt op een bol, waarbij de hoek θ de rol van breedtegraad en φ die van lengtegraad speelt. De noordpool is |0⟩ en de zuidpool |1⟩; op de evenaar (θ = 90°) hebben de amplitudes van |0⟩ en |1⟩ dezelfde grootte, dus een meting geeft 0 en 1 elk met 50% kans. Punten op de evenaar verschillen in de relatieve fase φ: (|0⟩ + |1⟩)/√2 en (|0⟩ − |1⟩)/√2 hebben dezelfde meetkansen, maar zijn verschillende toestanden. Bewerkingen met kwantumpoorten kunnen worden weergegeven als rotaties van deze bol.

“Kwantumpoort (quantum gate)” in de toelichting

Vragen met “Kwantumpoort (quantum gate)” (1)

  1. Welke toestand stelt een punt op de evenaar voor als de toestand van één qubit op de blochbol wordt weergegeven?

Verwante termen

Qubit (kwantumbit) Algoritme van Shor Decoherentie Ionenval (ion trap) Josephson-junctie (Josephson junction) Kwantumfoutcorrectie (quantum error correction) NISQ Post-kwantumcryptografie (PQC) Spinqubit (spin qubit) Superpositie (kwantumsuperpositie)

Naar de woordenlijst