Gerbang negasi kuantum, asring diarani minangka gerbang X ing komputasi kuantum, minangka gerbang qubit tunggal dhasar sing nduweni peran penting ing pangolahan informasi kuantum. Ngerteni carane gerbang X beroperasi ing negara superposisi qubit penting kanggo ngerteni dhasar komputasi kuantum.
Ing komputasi kuantum, qubit bisa ana ing superposisi negara, sing makili kombinasi negara 0 lan 1 klasik bebarengan. Kahanan superposisi qubit biasane dituduhake minangka α|0⟩ + β|1⟩, ing ngendi α lan β minangka amplitudo probabilitas lan |0⟩ lan |1⟩ minangka negara dhasar. Nalika gapura kuantum, kayata gapura X, tumindak ing qubit ing superposisi, ngowahi negara qubit adhedhasar operasi sing ditemtokake.
Gerbang X minangka gerbang Pauli-X sing nindakake operasi bit-flip ing negara qubit. Secara matematis, tumindak gerbang X ing qubit ing negara superposisi bisa diwakili kaya ing ngisor iki:
X(α|0⟩ + β|1⟩) = α|1⟩ + β|0⟩
Transformasi iki nuduhake yen gerbang X ngowahi amplitudo saka basis negara |0⟩ lan |1⟩, kanthi efektif ngganti tandha superposisi qubit. Amplitudo probabilitas α lan β tetep ora owah ing magnitudo nanging ngalih posisi, sing ndadékaké transformasi negara qubit.
Kanggo nggambaraké konsep iki luwih, nimbang qubit pisanan ing negara |ψ⟩ = 0.6|0⟩ + 0.8|1⟩. Nglamar gerbang X menyang qubit iki ngasilake transformasi ing ngisor iki:
X(|ψ⟩) = X(0.6|0⟩ + 0.8|1⟩) = 0.6|1⟩ + 0.8|0⟩
Mula, aplikasi gerbang X ngganti tandha superposisi qubit, ngganti koefisien negara basis |0⟩ lan |1⟩.
Gerbang negasi kuantum, diwakili dening gerbang X, ngowahi tandha superposisi qubit kanthi ngowahi amplitudo probabilitas saka negara basis |0⟩ lan |1⟩. Ngerteni efek gerbang kuantum ing negara qubit penting kanggo ngrancang algoritma kuantum lan nindakake tugas pangolahan informasi kuantum kanthi efektif.
Pitakonan lan jawaban anyar liyane babagan EITC/QI/QIF Quantum Information Fundamentals:
- Kepiye gerbang negasi kuantum (kuantum NOT utawa gerbang Pauli-X) beroperasi?
- Napa gerbang Hadamard bisa dibalik?
- Yen ngukur qubit 1st negara Bell ing basis tartamtu lan banjur ngukur qubit 2nd ing basis diputer dening sudhut theta tartamtu, kemungkinan sing bakal diwenehi proyeksi kanggo vektor cocog padha karo kothak sinus theta?
- Pira informasi klasik sing dibutuhake kanggo nggambarake kahanan superposisi qubit sing sewenang-wenang?
- Pira dimensi nduweni spasi 3 qubit?
- Apa pangukuran qubit bakal ngrusak superposisi kuantum?
- Apa gerbang kuantum duwe input luwih akeh tinimbang output sing padha karo gerbang klasik?
- Apa kulawarga universal gerbang kuantum kalebu gerbang CNOT lan gerbang Hadamard?
- Apa eksperimen celah kaping pindho?
- Apa muter filter polarisasi padha karo ngganti basis pangukuran polarisasi foton?
Deleng pitakonan lan jawaban liyane ing EITC/QI/QIF Quantum Information Fundamentals