Ing babagan informasi kuantum, qubit, unit dhasar informasi kuantum, bisa dikonseptualisasikake minangka ngalami rotasi negara sajrone evolusi. Pangertosan iki asale saka sifat mekanik kuantum qubit, sing ngidini dheweke ana ing superposisi negara klasik, ora kaya bit klasik sing mung bisa ana ing salah siji saka rong negara (0 utawa 1) sekaligus. Évolusi saka negara qubit diatur dening gerbang kuantum, sing padha karo gerbang logika klasik nanging beroperasi ing negara kuantum. Gerbang iki bisa ngapusi negara qubit, ndadékaké rotasi negara ing ruang vektor kompleks sing dikenal minangka bola Bloch.
Kahanan qubit bisa diwakili minangka kombinasi linear saka negara dhasar, kanthi konvensional dilambangake minangka |0⟩ lan |1⟩. Ing representasi bola Bloch, kahanan murni saka qubit bisa digambarake minangka titik ing permukaan bal, ing ngendi kutub kasebut cocog karo negara dhasar |0⟩ lan |1⟩. Évolusi saka qubit kalebu nglamar operasi kuantum, diwakili dening matriks kesatuan, kanggo ngowahi kahanane. Operasi kasebut nyebabake rotasi ing bal Bloch, ngowahi kemungkinan ngukur qubit ing negara |0⟩ lan |1⟩.
Salah sawijining gerbang kuantum sing paling dhasar yaiku gerbang Pauli-X, sing padha karo gerbang NOT klasik. Nalika ditrapake ing qubit wiwitane ing negara |0⟩, gerbang Pauli-X muter negara qubit dadi |1⟩. Rotasi iki bisa digambarake minangka refleksi saka negara qubit ing ekuator bola Bloch. Kajaba iku, gapura Hadamard bisa digunakake kanggo nggawe negara superposisi kanthi muter negara qubit menyang posisi ing ekuator bal Bloch, padha karo kutub |0⟩ lan |1⟩.
Kajaba iku, konsep rotasi negara penting banget kanggo mangerteni algoritma kuantum lan komputasi kuantum. Algoritma kuantum nggunakake kemampuan gerbang kuantum kanggo ngapusi negara qubit liwat rotasi, mbisakake efek paralelisme lan interferensi sing ndhukung kacepetan kuantum. Contone, ing algoritma Shor kanggo faktorisasi integer, gerbang transformasi Fourier kuantum nindakake rotasi ing negara qubit kanggo nemokake faktor prima saka nomer komposit kanthi efisien, nuduhake kekuwatan rotasi negara ing pangolahan informasi kuantum.
Évolusi saka qubit bisa kanthi tepat ditondoi minangka rotasi negara ing perwakilan bola Bloch, sing difasilitasi dening gerbang kuantum sing ngolah negara qubit kanthi cara kesatuan. Pangertosan evolusi qubit ing babagan rotasi negara minangka dhasar kanggo nangkep prinsip teori informasi kuantum lan komputasi kuantum.
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