量子ゲートとは

正解：A. 測定すると0と1が50%ずつの確率で得られる重ね合わせの状態で、赤道上の位置(経度)は|0⟩と|1⟩の相対位相を表す

ブロッホ球では、1つの量子ビットの状態 cos(θ/2)|0⟩ + e^{iφ} sin(θ/2)|1⟩ を、球面上の点(緯度に当たる角度 θ と経度に当たる角度 φ)で表します。北極が|0⟩、南極が|1⟩で、赤道上(θ = 90°)では|0⟩と|1⟩の振幅の大きさが等しく、測定すると0と1が50%ずつ得られます。赤道上の点どうしは相対位相 φ が異なり、(|0⟩ + |1⟩)/√2 と (|0⟩ − |1⟩)/√2 は、測定の確率は同じでも別の状態です。量子ゲートの操作は、この球の上での回転として表せます。