量子電腦硬體

單量子位元 X 閘的作用,下列何者正確?

  1. A把 |0⟩ 變為 |1⟩、|1⟩ 變為 |0⟩(相當於古典邏輯電路的 NOT)
  2. B把 |0⟩ 變為 |0⟩ 與 |1⟩ 振幅大小相等的疊加態
  3. C只反轉 |1⟩ 振幅的正負號,不改變量測的機率
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正確答案:A. 把 |0⟩ 變為 |1⟩、|1⟩ 變為 |0⟩(相當於古典邏輯電路的 NOT)

X 閘把 |0⟩ 變為 |1⟩、把 |1⟩ 變為 |0⟩,相當於古典邏輯電路的 NOT。作用在疊加態 α|0⟩ + β|1⟩ 上時,振幅互換成為 β|0⟩ + α|1⟩。在布洛赫球上是繞 x 軸旋轉 180°,在超導量子位元等平台上,以對準量子位元共振頻率的微波脈衝(π 脈衝)實現。把 |0⟩ 變成等量疊加的是阿達瑪(H)閘,反轉 |1⟩ 正負號的是 Z 閘。

  • A. 正確。是繞布洛赫球 x 軸旋轉 180°。
  • B. 這是阿達瑪(H)閘的作用。
  • C. 這是 Z 閘的作用。
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