量子電腦硬體
以對準共振頻率的微波脈衝旋轉量子位元時,拉比頻率(在 |0⟩ 與 |1⟩ 之間往返 1 次的頻率)為 10 MHz。從 |0⟩ 產生 |0⟩ 與 |1⟩ 振幅大小相等之疊加態的 π/2 脈衝,長度為下列何者?
- A25 ns
- B50 ns
- C100 ns
查看答案與解析
正確答案:A. 25 ns
持續照射微波時,處於 |1⟩ 的機率會以 sin²(Ωt/2)(Ω = 2π × 10 MHz)振盪,往返 1 次的週期為 1 ÷ 10 MHz = 100 ns。旋轉角 Ωt 成為 π/2 的時間為 t = 25 ns,此時處於 |1⟩ 的機率為 50%。旋轉角為 π(50 ns)時是使 |0⟩ 與 |1⟩ 互換的 X 閘(π 脈衝),為 2π(100 ns)時則回到原本的 |0⟩。旋轉角由脈衝的振幅與長度決定,因此微波振幅或時間的誤差,會直接成為邏輯閘的錯誤。
- A. 正確。100 ns 週期的四分之一,旋轉角為 π/2。
- B. 這是旋轉角為 π 的長度,即使 |0⟩ 與 |1⟩ 互換的 π 脈衝。
- C. 這是拉比振盪的 1 個週期,旋轉角為 2π,回到原本的 |0⟩。