Dalam sains maklumat kuantum, konsep asas memainkan peranan penting dalam memahami dan memanipulasi keadaan kuantum. Bes ialah set vektor yang boleh digunakan untuk mewakili mana-mana keadaan kuantum melalui gabungan linear vektor ini. Asas pengiraan, sering dilambangkan sebagai |0⟩ dan |1⟩, ialah salah satu asas paling asas dalam pengkomputeran kuantum, yang mewakili keadaan asas qubit. Vektor asas ini adalah ortogon antara satu sama lain, bermakna ia berada pada sudut 90 darjah antara satu sama lain dalam satah kompleks.
Apabila mempertimbangkan asas dengan vektor |+⟩ dan |−⟩, sering dirujuk sebagai asas superposisi, adalah penting untuk menganalisis hubungannya dengan asas pengiraan. Vektor |+⟩ dan |−⟩ mewakili keadaan superposisi yang diperoleh dengan menggunakan get Hadamard pada keadaan |0⟩ dan |1⟩, masing-masing. Keadaan |+⟩ sepadan dengan qubit dalam superposisi sama |0⟩ dan |1⟩, manakala keadaan |−⟩ mewakili superposisi dengan perbezaan fasa π antara komponen |0⟩ dan |1⟩.
Untuk menentukan sama ada asas dengan vektor |+⟩ dan |−⟩ secara maksima bukan ortogon berhubung dengan asas pengiraan dengan |0⟩ dan |1⟩, kita perlu memeriksa hasil darab dalam antara vektor ini. Keortogonan dua vektor boleh ditentukan dengan mengira hasil dalamannya, yang ditakrifkan sebagai jumlah hasil darab komponen vektor yang sepadan.
Untuk vektor asas pengiraan |0⟩ dan |1⟩, hasil darab dalam diberikan oleh ⟨0|1⟩ = 0, menunjukkan bahawa ia adalah ortogon antara satu sama lain. Sebaliknya, bagi vektor asas superposisi |+⟩ dan |−⟩, hasil darab dalam ialah ⟨+|−⟩ = 0, menunjukkan bahawa ia juga adalah ortogon antara satu sama lain.
Dalam mekanik kuantum, dua vektor dikatakan maksima bukan ortogon jika hasil dalamannya berada pada nilai maksimumnya, iaitu 1 dalam kes vektor ternormal. Dalam erti kata lain, maksima vektor bukan ortogon adalah sejauh mungkin daripada ortogon.
Untuk menentukan sama ada asas dengan vektor |+⟩ dan |−⟩ secara maksima bukan ortogonal berhubung dengan asas pengiraan, kita perlu mengira hasil dalam antara vektor ini. Hasil dalam antara |+⟩ dan |0⟩ ialah ⟨+|0⟩ = 1/√2, dan hasil darab dalam antara |+⟩ dan |1⟩ ialah ⟨+|1⟩ = 1/√2. Begitu juga, hasil darab dalam antara |−⟩ dan |0⟩ ialah ⟨−|0⟩ = 1/√2, dan hasil darab dalam antara |−⟩ dan |1⟩ ialah ⟨−|1⟩ = -1/√2.
Daripada pengiraan ini, kita dapat melihat bahawa hasil dalam antara vektor asas superposisi dan vektor asas pengiraan tidak berada pada nilai maksimum 1. Oleh itu, asas dengan vektor |+⟩ dan |−⟩ tidak secara maksimum bukan ortogon dalam hubungan dengan asas pengiraan dengan |0⟩ dan |1⟩.
Asas dengan vektor |+⟩ dan |−⟩ tidak mewakili asas maksima bukan ortogon berhubung dengan asas pengiraan dengan vektor |0⟩ dan |1⟩. Walaupun vektor asas superposisi adalah ortogon antara satu sama lain, mereka tidak secara maksimum bukan ortogon berkenaan dengan vektor asas pengiraan.
Soalan dan jawapan terbaru lain mengenai Kawalan klasik:
- Mengapakah kawalan klasik penting untuk melaksanakan komputer kuantum dan melaksanakan operasi kuantum?
- Bagaimanakah lebar taburan Gaussian dalam medan yang digunakan untuk kawalan klasik mempengaruhi kebarangkalian membezakan antara senario pelepasan dan penyerapan?
- Mengapakah proses membalikkan putaran sistem tidak dianggap sebagai ukuran?
- Apakah kawalan klasik dalam konteks memanipulasi putaran dalam maklumat kuantum?
- Bagaimanakah prinsip pengukuran tertunda mempengaruhi interaksi antara komputer kuantum dan persekitarannya?
Lebih banyak soalan dan jawapan:
- Bidang: Maklumat Kuantum
- program: Asas Maklumat Kuantum EITC/QI/QIF (pergi ke program pensijilan)
- Pelajaran: Memanipulasi putaran (pergi ke pelajaran yang berkaitan)
- Topic: Kawalan klasik (pergi ke topik yang berkaitan)