量子電腦硬體

對 2 量子位元的 |00⟩(左邊為第 1 個量子位元),先對第 1 個作用 H 閘,接著作用以第 1 個為控制位元、第 2 個為目標位元的 CNOT 閘。得到的狀態為下列何者?

  1. A(|00⟩ + |11⟩)/√2
  2. B(|00⟩ + |10⟩)/√2
  3. C(|01⟩ + |10⟩)/√2
查看答案與解析

正確答案:A. (|00⟩ + |11⟩)/√2

H 閘使第 1 個量子位元成為疊加態,狀態變為 (|00⟩ + |10⟩)/√2。CNOT 閘只在控制位元為 1 時反轉目標位元,因此 |10⟩ 變為 |11⟩,得到 (|00⟩ + |11⟩)/√2。這是稱為貝爾態的量子糾纏態,2 個量子位元的量測結果一定一致。H 閘與 CNOT 閘的組合,是產生糾纏最基本的電路。

  • A. 正確。CNOT 閘把 |10⟩ 變為 |11⟩。
  • B. 這是剛作用完 H 閘時的狀態,忽略了 CNOT 閘的作用。
  • C. 這是另一個貝爾態,從 |01⟩ 開始執行同一電路時得到。
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