Я не могу понять, как я могу выполнить CNOT (Q1,Q2) если Q1
является частью запутанной пары, как состояние Белла В0 который формируется здесь после преобразования Адамара.
Ключ должен заметить, что происходит с вычислительными базовыми состояниями (или, в этом отношении, с любым другим полным набором базовых состояний) при применении соответствующих квантовых элементов. Неважно, является ли государство запутанным или отделимым. Этот метод всегда работает.
Давайте рассмотрим 2состояние Белла (из двух кубитов A а также В):
| Ч⟩=12-√( | 00 ⟩ + | 11 ⟩ )
| Ч⟩формируется равной линейной суперпозицией вычислительных базисных состояний| 00⟩ & | 11⟩ (который может быть выражен как | 0⟩A⊗ | 0⟩В а также | 1⟩A⊗ | 1⟩В соответственно) и | 1⟩A⊗ | 1⟩В, Нам не нужно беспокоиться о двух других основных вычислительных состояниях:| 01⟩ а также | 10⟩ поскольку они не являются частью суперпозиции состояния Белла | Ч⟩, Ворота CNOT в основном переворачиваются (то есть выполняет одно из двух сопоставлений|0⟩↦|1⟩ или |1⟩↦|0⟩) состояние кубита B в случае, если кубитA находится в состоянии |1⟩или он вообще ничего не делает.
Таким образом, в основном CNOT сохранит вычислительное состояние |00⟩как есть. Тем не менее, он преобразует вычислительное состояние базы|11⟩ в |10⟩, От действия CNOT на|00⟩ а также |11⟩можно вывести действие CNOT на состояние суперпозиции |Ψ⟩ сейчас же:
CNOT| Ч⟩=12-√( | 00 ⟩ + | 10 ⟩ )
Редактировать :
Вы упоминаете в комментариях, что вы хотите один из двух кубитов запутанного состояния | Ч⟩действовать как контроль (и операция NOT будет применена к другому кубиту, скажем, Св зависимости от контроля ).
В этом случае вы также можете действовать так же, как описано выше.
Запишите 3-квитное комбинированное состояние :
| Ч⟩⊗ | 0⟩Сзнак равно12-√( | 0⟩A⊗ | 0⟩В+ | 1⟩A⊗ | 1⟩В) ⊗ | 0⟩С
знак равно12-√( | 0⟩A⊗ | 0⟩В⊗ | 0⟩С+ | 1⟩A⊗ | 1⟩В⊗ | 0⟩С)
Скажем Вваш контрольный кубит.
Еще раз мы просто проверим действие CNOT на вычислительные базисные состояния (для 3-кубитной системы), т.е. | 000⟩ & | 110⟩, В вычислительном состоянии| 000⟩= | 0⟩A⊗ | 0⟩В| 0⟩С обратите внимание, что состояние кубита В является | 0⟩ и что из кубита С является | 0⟩, С кубитомВ в состоянии | 0⟩состояние кубита Сбудет не перевернуть. Однако обратите внимание, что в вычислительном базисном состоянии| 110⟩= | 1⟩A⊗ | 1⟩В⊗ | 0⟩С кубит В в состоянии | 1⟩ в то время как кубит С в состоянии | 0⟩, Поскольку кубитВ в состоянии | 1⟩состояние кубита С будет перевернут | 1⟩,
Таким образом, вы в конечном итоге с государством:
12-√( | 0⟩A⊗ | 0⟩В⊗ | 0⟩С+ | 1⟩A⊗ | 1⟩В⊗ | 1⟩С)
Это состояние Гринбергер – Хорн – Цейлингер для вашего3 кубиты!