Get Controlled-NOT (CNOT) ialah gerbang kuantum dua qubit asas yang memainkan peranan penting dalam pemprosesan maklumat kuantum. Ia adalah penting untuk menjerat qubit, tetapi ia tidak selalu membawa kepada kekusutan qubit. Untuk memahami perkara ini, kita perlu menyelidiki prinsip pengkomputeran kuantum dan kelakuan qubit di bawah operasi yang berbeza.
Dalam pengkomputeran kuantum, qubit boleh wujud dalam keadaan superposisi, mewakili kedua-dua 0 dan 1 secara serentak. Apabila menggunakan get qubit tunggal, seperti get Pauli-X atau get Hadamard, pada qubit dalam keadaan superposisi, ia boleh mengubah amplitud kebarangkalian keadaan tanpa menjerat qubit dengan yang lain. Ini bermakna gerbang qubit tunggal boleh memanipulasi keadaan qubit tanpa mewujudkan keterjeratan dengan qubit lain.
Sebaliknya, gerbang CNOT bertindak pada dua qubit, biasanya dirujuk sebagai qubit kawalan dan qubit sasaran. Gerbang CNOT membalikkan keadaan qubit sasaran jika dan hanya jika qubit kawalan berada dalam keadaan |1⟩. Operasi ini mengakibatkan keterjeratan antara dua qubit jika qubit kawalan berada dalam keadaan superposisi. Apabila qubit kawalan berada dalam superposisi |0⟩ dan |1⟩, keadaan yang terhasil selepas menggunakan get CNOT ialah keadaan terjerat dua qubit.
Walau bagaimanapun, jika qubit kawalan berada dalam keadaan yang pasti (sama ada |0⟩ atau |1⟩), get CNOT berkelakuan seperti get XOR klasik, dan ia tidak menjerat qubit. Dalam kes ini, keadaan output boleh dinyatakan sebagai hasil tensor bagi keadaan qubit individu, menunjukkan bahawa mereka tidak terikat.
Untuk menggambarkan konsep ini, mari kita pertimbangkan contoh di mana qubit kawalan berada dalam keadaan |0⟩ dan qubit sasaran berada dalam keadaan |+⟩ (keadaan superposisi). Menggunakan get CNOT dalam senario ini akan menyebabkan qubit sasaran kekal tidak berubah, menunjukkan bahawa kekusutan tidak berlaku.
Walaupun gerbang CNOT adalah alat yang berkuasa untuk menjerat qubit, keupayaannya untuk menjerat qubit bergantung pada keadaan qubit kawalan. Apabila qubit kawalan berada dalam keadaan superposisi, get CNOT boleh menjerat qubit; jika tidak, ia berkelakuan klasik dan tidak menimbulkan keterjeratan.
Soalan dan jawapan terbaru lain mengenai Asas Maklumat Kuantum EITC/QI/QIF:
- Bagaimana get kuantum negasi (kuantum NOT atau get Pauli-X) beroperasi?
- Mengapa gerbang Hadamard boleh diterbalikkan sendiri?
- Jika mengukur qubit pertama keadaan Bell dalam asas tertentu dan kemudian mengukur qubit ke-1 dalam asas yang diputar oleh sudut tertentu theta, kebarangkalian bahawa anda akan memperoleh unjuran kepada vektor yang sepadan adalah sama dengan kuasa dua sinus theta?
- Berapa banyak bit maklumat klasik yang diperlukan untuk menerangkan keadaan superposisi qubit sewenang-wenangnya?
- Berapa banyak dimensi mempunyai ruang 3 qubit?
- Adakah ukuran qubit memusnahkan superposisi kuantumnya?
- Bolehkah gerbang kuantum mempunyai lebih banyak input daripada output sama seperti get klasik?
- Adakah keluarga universal gerbang kuantum termasuk gerbang CNOT dan gerbang Hadamard?
- Apakah eksperimen celah dua?
- Adakah memutarkan penapis polarisasi bersamaan dengan menukar asas pengukuran polarisasi foton?
Lihat lebih banyak soalan dan jawapan dalam Asas Maklumat Kuantum EITC/QI/QIF