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解釋一下量子門操作的基本原理,常見(jiàn)的量子門有哪些?

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發(fā)表于 2025-2-28 13:23:32 | 只看該作者 |倒序?yàn)g覽 |閱讀模式
  量子門操作的基本原理是基于量子力學(xué)的態(tài)疊加和幺正變換特性。量子比特可以處于多種狀態(tài)的疊加態(tài),量子門通過(guò)對(duì)這些疊加態(tài)進(jìn)行幺正變換來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)量子比特的操作,且這種變換是可逆的,不會(huì)改變量子態(tài)的總概率。
  常見(jiàn)的量子門有:
  ?單量子比特門:
  ?Pauli-X門:類似于經(jīng)典的非門,作用是將基態(tài)|0?和|1?進(jìn)行互換。
  ?Pauli-Y門:會(huì)使量子比特在布洛赫球上繞Y軸旋轉(zhuǎn)π角度,改變量子態(tài)的相位。
  ?Pauli-Z門:繞Z軸旋轉(zhuǎn)π角度,主要影響量子態(tài)的相位信息。
  ?Hadamard門(H門)?:能將基態(tài)|0?變換為(|0?+|1?)/√2的疊加態(tài),|1?變換為(|0?-|1?)/√2,常用于制備疊加態(tài)。
  ?多量子比特門:
  ?CNOT門(受控非門)?:由一個(gè)控制比特和一個(gè)目標(biāo)比特組成,當(dāng)控制比特為|1?時(shí),目標(biāo)比特進(jìn)行非門操作;控制比特為|0?時(shí),目標(biāo)比特保持不變。

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