"Manaʻo wau hiki iaʻu ke ʻōlelo palekana ʻaʻohe mea i hoʻomaopopo i ka mechanics quantum." - Richard Feynman
ʻO ke kumuhana o ka quantum computing ka mea hoihoi i nā mea kākau ʻenehana a me nā mea nūpepa. Ua hāʻawi ʻo ia i kahi aura mystical i kona hiki a me ka paʻakikī. ʻO ka pinepine, hōʻike ʻia nā ʻatikala a me nā infographics i nā kikoʻī i nā manaʻo like ʻole o kēia ʻoihana, ʻoiai ʻaʻole pili i kāna noi kūpono: hiki ke alakaʻi hewa kēia i ka mea heluhelu liʻiliʻi.
Ua haʻalele nā ʻatikala ʻepekema kaulana i nā wehewehe ʻana o nā ʻōnaehana quantum a hana i nā ʻōlelo e like me:
Hiki i kahi bit maʻamau ke 1 a i ʻole 0, akā hiki i kahi qubit ke lilo i 1 a me 0 i ka manawa like.
Inā laki ʻoe (ʻaʻole maopopo iaʻu), e haʻi ʻia ʻoe:
Aia ka qubit i kahi superposition ma waena o "1" a me "0".
ʻAʻohe o kēia mau wehewehe ʻana i kūpono, no ka mea, ke hoʻāʻo nei mākou e hoʻokumu i kahi hanana quantum mechanical me ka hoʻohana ʻana i ka ʻōlelo i kūkulu ʻia i loko o kahi honua kuʻuna. No ka wehewehe pono ʻana i nā loina o ka computing quantum, pono e hoʻohana i kahi ʻōlelo ʻē aʻe - makemakika.
Ma kēia kumu aʻo, e uhi au i nā mea hana makemakika e pono ai ke hoʻohālike a me ka hoʻomaopopo ʻana i nā ʻōnaehana computing quantum, a me pehea e hōʻike a hoʻohana ai i ka loina o ka computing quantum. Eia kekahi, e hāʻawi wau i kahi laʻana o kahi algorithm quantum a haʻi iā ʻoe i ke ʻano o kona pono ma mua o kahi kamepiula kuʻuna.
E hana wau i kaʻu mea maikaʻi loa e wehewehe i kēia mau mea a pau ma ka ʻōlelo maopopo, akā ke lana nei koʻu manaʻo e loaʻa i ka poʻe heluhelu kēia ʻatikala ka ʻike kumu o ka algebra linear a me ka loina kikohoʻe (ua uhi ʻia ka algebra linear. , e pili ana i ka loina kikohoʻe - ).
ʻO ka mea mua, e hele kākou ma luna o nā loina o ka loiloi kikohoʻe. Hoʻokumu ʻia ia ma ka hoʻohana ʻana i nā kaapuni uila e hana i nā helu. I mea e maʻalahi ai kā mākou wehewehe ʻana, e hoʻomaʻamaʻa mākou i ke kūlana o ka uea uila i "1" a i ʻole "0", e pili ana i nā mokuʻāina "on" a i ʻole "off". Ma ka hoʻonohonoho ʻana i nā transistors i kekahi kaʻina, e hana mākou i nā mea i kapa ʻia ʻo logic element e lawe i hoʻokahi a ʻoi aku paha nā helu hōʻailona hoʻokomo a hoʻololi iā lākou i kahi hōʻailona puka e pili ana i kekahi mau lula o ka logic Boolean.
ʻO nā ʻīpuka logic maʻamau a me kā lākou mau papa mokuʻāina
Ma muli o nā kaulahao o ia mau mea maʻamau, hiki ke hana ʻia nā mea paʻakikī, a ma muli o nā kaulahao o nā mea paʻakikī, hiki iā mākou ke manaʻo i ka loaʻa ʻana o kahi analogue o ke kikowaena kikowaena.
E like me kaʻu i ʻōlelo ai ma mua, pono mākou i kahi ala e hōʻike ai i ka logic digital me ka makemakika. ʻO ka mua, e hoʻolauna kākou i ka loina kuʻuna makemakika. Ke hoʻohana nei i ka algebra linear, hiki ke hōʻike ʻia nā bits maʻamau me nā waiwai "1" a me "0" ma ke ʻano he ʻelua kolamu vectors:
aia nā helu ma ka hema vector. Ma ka hōʻike ʻana i kā mākou mau bits ma kēia ʻano, hiki iā mākou ke hoʻohālike i nā hana loiloi i nā bits me ka hoʻohana ʻana i nā hoʻololi vector. E ʻoluʻolu: ʻoiai ʻo ka hoʻohana ʻana i ʻelua mau bits i nā puka logic hiki ke hana i nā hana he nui (AND, NOT, XOR, etc.), i ka wā e hoʻohana ai i hoʻokahi bit, ʻehā mau hana hiki ke hana: hoʻololi ʻike, negation, helu ʻana o ka "0" mau a me ka helu ʻana o ka "1" mau. Me ka hoʻololi ʻana i ka ʻike, ʻaʻole i hoʻololi ʻia ka bit, me ka negation, hoʻololi ka waiwai bit i ka ʻaoʻao (mai "0" a i "1" a i ʻole "1" a i "0"), a me ka helu ʻana o ka "1" mau. a i ʻole “0” hoʻonoho i ka bit i “1” a i ʻole "0" me ka nānā ʻole i kona waiwai ma mua.
| Hawaii Five- | Hoʻololi ʻike |
| Hoʻolele | E hōʻole ʻia |
| Mau-0 | Heluhelu o ka "0" mau |
| Mau-1 | Heluhelu o ka "1" mau |
Ma muli o kā mākou hōʻike hou i manaʻo ʻia o kahi mea liʻiliʻi, maʻalahi ka hana ʻana i nā hana ma ka bit pili me ka hoʻohana ʻana i kahi hoʻololi vector:
Ma mua o ka neʻe ʻana aku, e nānā kākou i ka manaʻo , ʻo ia ka mea e hōʻoia ai i ka hoʻohuli ʻana o kahi hana a i ʻole nā mea logic, pono e hoʻoholo i kahi papa inoa o nā waiwai hōʻailona hoʻokomo e pili ana i nā hōʻailona puka a me nā inoa o nā hana i hoʻohana ʻia. No laila, hiki iā mākou ke hoʻoholo he hiki ke hoʻohuli ʻia ka hoʻololi ʻike a me ka negation, akā ʻaʻole nā hana no ka helu ʻana i nā mea mau "1" a me "0". Mahalo iā quantum mechanics, quantum computers hoʻohana i nā hana hiki ke hoʻohuli wale ʻia, no laila, ʻo ia kā mākou e kālele ai. Ma hope aʻe, hoʻololi mākou i nā mea hiki ʻole ke hoʻololi i nā mea hoʻohuli e hiki ai iā lākou ke hoʻohana ʻia e kahi kamepiula quantum.
Me ke kōkuaʻana o Hiki ke hōʻike ʻia nā ʻāpana pākahi e nā ʻāpana he nui:
I kēia manawa ua ʻaneʻane mākou i nā manaʻo makemakika e pono ai, e neʻe kāua i kā mākou ʻīpuka loiloi quantum mua. ʻO kēia ka mea hoʻohana , a i ʻole hoʻomalu ʻia ʻAʻole (NOT), he mea koʻikoʻi loa ia i ka hoʻihoʻi ʻana a me ka computing quantum. Pili ka mea CNOT i ʻelua mau ʻāpana a hoʻihoʻi i ʻelua mau ʻāpana. Ua koho ʻia ka bit mua ma ke ʻano he "control" bit, a ʻo ka lua ka bit "control". Inā ho'onohonoho 'ia ka bit control i "1", ho'ololi ka bit control i kona waiwai; Inā ho'onohonoho 'ia ka bit control i "0", 'a'ole i ho'ololi 'ia ka bit control.
Hiki ke hōʻike ʻia kēia mea hoʻohana ma ke ʻano he vector hoʻololi:
No ka hōʻike ʻana i nā mea āpau a mākou i uhi ai i kēia manawa, e hōʻike wau iā ʻoe pehea e hoʻohana ai i ka element CNOT ma nā ʻāpana he nui:
No ka hōʻuluʻulu ʻana i nā mea i ʻōlelo ʻia: ma ka laʻana mua, hoʻokaʻawale mākou i |10⟩ i mau ʻāpana o kāna huahana tensor a hoʻohana i ka matrix CNOT no ka loaʻa ʻana o kahi kūlana hou o ka huahana; a laila e helu mākou iā |11⟩ e like me ka papa o nā waiwai CNOT i hāʻawi ʻia ma mua.
No laila, ua hoʻomanaʻo mākou i nā lula makemakika a pau e kōkua iā mākou e hoʻomaopopo i ka helu kuʻuna a me nā bits maʻamau, a hiki iā mākou ke neʻe hope i ka computing quantum a me nā qubits hou.
Inā ua heluhelu ʻoe i kēia mamao, a laila he nūhou maikaʻi kaʻu iā ʻoe: hiki ke hōʻike maʻalahi i nā qubits me ka makemakika. Ma keʻano laulā, inā hiki ke hoʻonohonoho ʻia kahi bit maʻamau (cbit) i |1⟩ a i ʻole |0⟩, aia ka qubit ma ke kūlana kiʻekiʻe a hiki ke lilo i |0⟩ a me |1⟩ ma mua o ke ana ʻana. Ma hope o ke ana ʻana, hāʻule i ka |0⟩ a i ʻole |1⟩. Ma nā huaʻōlelo ʻē aʻe, hiki ke hōʻike ʻia kahi qubit ma ke ʻano he hui laina o |0⟩ a me |1⟩ e like me ke ʻano ma lalo nei:
kahi a₀ и a₁ e hōʻike ana i nā amplitudes |0⟩ a me |1⟩. Hiki ke noʻonoʻo ʻia kēia ma ke ʻano he "kuantum probabilities", e hōʻike ana i ke ʻano o ka hāʻule ʻana o kahi qubit i loko o kekahi o nā mokuʻāina ma hope o ke ana ʻana, no ka mea, ma ka quantum mechanics, hāʻule kekahi mea i superposition i kekahi o nā mokuʻāina ma hope o ka hoʻopaʻa ʻia ʻana. E hoʻonui i kēia ʻōlelo a loaʻa i kēia:
No ka maʻalahi o kaʻu wehewehe ʻana, ʻo ia kaʻu e hoʻohana ai i kēia ʻatikala.
No kēia qubit, hiki ke hāʻule i ka waiwai a₀ mahope o ke ana ua like me ka |a₀|², a me ka hiki ke hāʻule i ka waiwai aUa like ka ₁ me |a₁|². No ka laʻana, no kēia qubit:
ua like ka manawa e hāʻule ai i “1” me |1/ √2|², a i ʻole ½, ʻo ia hoʻi, 50/50.
No ka mea i loko o ka ʻōnaehana maʻamau, pono e hoʻohui ʻia nā probabilities a pau i hoʻokahi (no ka puʻunaue likelika piha), hiki iā mākou ke hoʻoholo i nā huinahā o nā waiwai piha o nā amplitudes |0⟩ a me |1⟩ pono e hoʻohui i hoʻokahi. Ma muli o kēia ʻike hiki iā mākou ke hoʻokumu i ka hoohalike penei:
Inā kamaʻāina ʻoe i ka trigonometry, e ʻike ʻoe ua pili kēia hoohalike me ka theorem Pythagorean (a²+b²=c²), ʻo ia hoʻi, hiki iā mākou ke hōʻike kiʻi i nā mokuʻāina hiki o ka qubit ma ke ʻano he mau kiko ma ka pōʻai ʻāpana, ʻo ia hoʻi:
Hoʻohana ʻia nā mea hana loiloi a me nā mea i nā qubits e like me ke kūlana me nā bits maʻamau - e pili ana i kahi hoʻololi matrix. Hiki ke hoʻohana ʻia nā mea hana matrix invertible a pau a mākou i hoʻomanaʻo ai i kēia manawa, ʻo ia hoʻi ʻo CNOT, e hana me nā qubits. ʻO ia mau mea hoʻohana matrix e ʻae iā ʻoe e hoʻohana i kēlā me kēia amplitudes o ka qubit me ke ana ʻole a hāʻule. E hāʻawi wau iā ʻoe i kahi laʻana o ka hoʻohana ʻana i ka negation operator ma kahi qubit:
Ma mua o ka hoʻomau ʻana, e hoʻomanaʻo wau iā ʻoe i nā waiwai amplitude a₀ a aʻO ₁ maoli nō , no laila hiki ke hoʻopaʻa pololei ʻia ke kūlana o kahi qubit ma luna o kahi pōʻai ʻāpana ʻekolu, ʻike ʻia hoʻi. :
Eia naʻe, i mea e maʻalahi ai ka wehewehe ʻana, e kaupalena mākou iā mākou iho i nā helu maoli.
Me he mea lā ka manawa e kūkākūkā ai i kekahi mau mea lokahi i kūpono wale i loko o ka pōʻaiapili o ka helu helu quantum.
ʻO kekahi o nā mea hoʻohana koʻikoʻi ʻo ka "Hadamard element": lawe iki i kahi "0" a i ʻole "1" mokuʻāina a hoʻokomo iā ia i ka superposition kūpono me kahi 50% o ka hāʻule ʻana i kahi "1" a i ʻole "0" mahope o ke ana ana.
E hoʻomaopopo he helu maikaʻi ʻole ma ka ʻaoʻao ʻākau haʻahaʻa o ka mea hoʻohana Hadamard. Ma muli o ka hopena o ka noi ʻana i ka mea hoʻohana ma muli o ka waiwai o ka hōʻailona hoʻokomo: - |1⟩ a i ʻole |0⟩, a no laila hiki ke hoʻohuli ʻia ka helu.
ʻO kekahi mea koʻikoʻi e pili ana i ka mea Hadamard ʻo kona hoʻololi ʻana, ʻo ia hoʻi, hiki iā ia ke lawe i kahi qubit i ka superposition kūpono a hoʻololi iā ia i |0⟩ a i ʻole |1⟩.
He mea koʻikoʻi kēia no ka mea e hāʻawi iā mākou i ka hiki ke hoʻololi mai kahi kūlana quantum me ka ʻole o ka hoʻoholo ʻana i ke kūlana o ka qubit - a, no laila, me ka ʻole o ka hāʻule ʻana. No laila, hiki iā mākou ke hoʻonohonoho i ka computing quantum ma muli o ka deterministic ma mua o ke kumu probabilistic.
ʻO nā mea hoʻohana quantum i loaʻa nā helu maoli wale nō kā lākou kūʻē, no laila hiki iā mākou ke hōʻike i ka hopena o ka noi ʻana i ka mea hoʻohana i kahi qubit ma ke ʻano he hoʻololi i loko o ka pōʻai ʻāpana ma ke ʻano o kahi mīkini mokuʻāina:
No laila, ʻo ka qubit, ka mokuʻāina i hōʻike ʻia ma ke kiʻikuhi ma luna, ma hope o ka hoʻohana ʻana i ka hana Hadamard, ua hoʻololi ʻia i ka mokuʻāina i hōʻike ʻia e ka pua pili. Pēlā nō, hiki iā mākou ke kūkulu i kahi mīkini mokuʻāina ʻē aʻe e hōʻike ana i ka hoʻololi ʻana o kahi qubit me ka hoʻohana ʻana i ka negation operator e like me ka mea i hōʻike ʻia ma luna nei (i ʻike ʻia ʻo Pauli negation operator, a i ʻole bit inversion), e like me ka mea i hōʻike ʻia ma lalo nei:
No ka hana ʻana i nā hana paʻakikī i kā mākou qubit, hiki iā mākou ke kaulahao i nā mea hoʻohana a hoʻopili i nā mea i nā manawa he nui. Ka laʻana o ka hoʻololi serial ma muli o penei:
ʻO ia hoʻi, inā mākou e hoʻomaka me ka bit |0⟩, e hoʻopili i kahi hoʻohuli iki, a laila kahi hana Hadamard, a laila hoʻohuli iki hou, a hana hou i kahi hana Hadamard, a ukali ʻia e kahi hoʻohuli iki hope, hoʻopau mākou me ka vector i hāʻawi ʻia e on ka aoao akau o ke kaulahao. Ma ka waiho ʻana i nā mīkini mokuʻāina like ʻole ma luna o kekahi i kekahi, hiki iā mākou ke hoʻomaka ma |0⟩ a ʻimi i nā pua kala e pili ana i kēlā me kēia hoʻololi e hoʻomaopopo i ke ʻano o ka hana ʻana.
No ka mea ua hiki mai mākou i kēia mamao, ʻo ia ka manawa e noʻonoʻo ai i kekahi o nā ʻano algorithm quantum, ʻo ia hoʻi - , a hōʻike i kona pono ma luna o ka lolouila kahiko. He mea pono e hoʻomaopopo i ka pau ʻana o ka algorithm Deutsch-Jozsa, ʻo ia hoʻi, e hoʻihoʻi i ka pane pololei 100% o ka manawa (ʻaʻole like me nā algorithm quantum ʻē aʻe e pili ana i ka wehewehe probabilistic o qubits).
E noʻonoʻo kākou he pahu ʻeleʻele kāu i loaʻa kahi hana/operator ma kahi ʻāpana (e hoʻomanaʻo - me hoʻokahi bit, ʻehā mau hana hiki ke hana ʻia: hoʻololi ʻike, negation, loiloi o ka "0" mau a me ka loiloi o ka "1 mau. "). He aha ka hana i hana ʻia ma ka pahu? ʻAʻole ʻoe i ʻike i ka mea, akā hiki iā ʻoe ke hele i nā ʻano like ʻole o nā waiwai komo e like me kou makemake a loiloi i nā hopena hopena.
ʻEhia mau mea hoʻokomo a me nā mea e pono ai ʻoe e holo i loko o ka pahu ʻeleʻele e ʻike ai i ka hana e hoʻohana ʻia nei? E noʻonoʻo i kēia no kekona.
I ka hihia o ka lolouila maʻamau, pono ʻoe e hana i 2 mau nīnau e hoʻoholo ai i ka hana e hoʻohana ai. No ka laʻana, inā hoʻokomo ka "1" i kahi puka "0", e maopopo ana ka hana o ka helu ʻana i ka "0" mau a i ʻole ka hana negation, a laila pono ʻoe e hoʻololi i ka waiwai o ka hōʻailona hoʻokomo. i "0" a ʻike i ka hana ma ka puka.
I ka hihia o ka lolouila quantum, e koi ʻia nā nīnau ʻelua, no ka mea, pono ʻoe i ʻelua mau waiwai hoʻopuka e wehewehe pono i ka hana e pili ai i ka waiwai hoʻokomo. Eia nō naʻe, inā e hoʻololi iki ʻoe i ka nīnau, ua ʻike ʻia he pōmaikaʻi koʻikoʻi nā kamepiula quantum: inā makemake ʻoe e ʻike inā he mau a loli paha ka hana i hoʻohana ʻia, e loaʻa i nā kamepiula quantum ka pōmaikaʻi.
Hoʻololi ka hana i hoʻohana ʻia i loko o ka pahu inā loaʻa nā hua like ʻole o ka hōʻailona hoʻokomo i nā hopena like ʻole ma ka hoʻopuka (no ka laʻana, ka hoʻololi ʻana i ka ʻike a me ka hoʻohuli bit), a inā ʻaʻole e loli ka waiwai hoʻopuka me ka nānā ʻole i ka waiwai hoʻokomo, a laila ka hana mau (no ka laʻana, helu ʻana i ka "1" mau a i ʻole ka helu ʻana i ka "0" mau).
Ke hoʻohana nei i kahi algorithm quantum, hiki iā ʻoe ke hoʻoholo inā he mau a loli paha kahi hana i loko o kahi pahu ʻeleʻele e pili ana i hoʻokahi nīnau. Akā ma mua o ka nānā ʻana pehea e hana ai i kēia me ka kikoʻī, pono mākou e ʻimi i kahi ala e kūkulu ai i kēlā me kēia mau hana ma kahi kamepiula quantum. No ka mea he mea hiki ke hoohuli ia na mea hana kuantum, ua pilikia koke makou: aole na hana no ka helu ana i na mea mau "1" a me "0".
ʻO kahi hoʻonā maʻamau i hoʻohana ʻia i ka computing quantum ka hoʻohui ʻana i kahi qubit hoʻopuka hou e hoʻihoʻi i kēlā me kēia waiwai komo i loaʻa i ka hana.
| I: | Ma hope o: |
|
|
|
Ma kēia ala, hiki iā mākou ke hoʻoholo i nā waiwai hoʻokomo e pili ana i ka waiwai hoʻopuka, a lilo ka hana i mea hoʻohuli. Hoʻokumu ke ʻano o nā kaapuni kuantum i ka pono no kahi bit komo hou. No ka hoʻomohala ʻana i nā mea hoʻohana pili, e manaʻo mākou ua hoʻonohonoho ʻia ka qubit komo hou i |0⟩.
Me ka hoʻohana ʻana i ka hōʻike kaapuni kuantum like a mākou i hoʻohana ai ma mua, e ʻike kākou pehea e hoʻokō ʻia ai kēlā me kēia o nā mea ʻehā (ka hoʻololi ʻike, negation, loiloi o ka "0" mau a me ka loiloi o ka "1") hiki ke hoʻokō me ka hoʻohana ʻana i nā mea hana quantum.
Eia kekahi laʻana, pehea e hiki ai iā ʻoe ke hoʻokō i ka hana o ka helu ʻana i ka "0" mau:
Heluhelu o ka "0" mau:
Maanei ʻaʻole pono mākou i nā mea hana. ʻO ka qubit hoʻokomo mua (a mākou i manaʻo ai he |0⟩) e hoʻi mai me ka waiwai like, a ʻo ka helu helu lua e hoʻi iā ia iho - e like me ka mea maʻamau.
Me ka hana no ka helu ʻana i ka "1" mau ʻokoʻa ke kūlana:
Heluhelu o ka "1" mau:
No ka mea, ua manaʻo mākou ua hoʻonohonoho mau ʻia ka qubit hoʻokomo mua i |0⟩, ʻo ka hopena o ka hoʻohana ʻana i ka mea hoʻokele bit inversion ʻo ia ka mea e hoʻopuka mau ai i kahi ma ka hopena. A e like me ka mea maʻamau, hāʻawi ka lua qubit i kona waiwai ponoʻī ma ka puka.
I ka palapala ʻana i ka mea hoʻololi hoʻololi ʻike, hoʻomaka ka hana e lilo i mea paʻakikī. Penei e hana ai:
Hoʻololi like:
ʻO ka hōʻailona i hoʻohana ʻia ma ʻaneʻi e hōʻike ana i ka mea CNOT: ʻo ka laina luna e hōʻike ana i ka bit control, a ʻo ka laina lalo e hōʻike ana i ka bit control. E hoʻomanaʻo wau iā ʻoe i ka wā e hoʻohana ai i ka mea hoʻohana CNOT, hoʻololi ka waiwai o ka bit control inā like ka bit control me |1⟩, akā ʻaʻole e loli inā like ka bit control me |0⟩. No ka mea, ua manao makou ua like ka waiwai o ka laina luna me |0⟩, ua haawi mau ia kona waiwai i ka laina lalo.
Hoʻomau mākou ma ke ʻano like me ka neg operator:
Hōʻole:
Hoʻohuli wale mākou i ka bit ma ka hope o ka laina puka.
I kēia manawa ua loaʻa iā mākou kēlā ʻike mua ma waho o ke ala, e nānā i nā pono kikoʻī o kahi kamepiula quantum ma luna o kahi kamepiula kuʻuna i ka wā e pili ana i ka hoʻoholo ʻana i ka paʻa a i ʻole ka loli o kahi hana huna i loko o kahi pahu ʻeleʻele me ka hoʻohana ʻana i hoʻokahi nīnau.
No ka hoʻoponopono ʻana i kēia pilikia me ka hoʻohana ʻana i ka computing quantum i kahi noi hoʻokahi, pono e hoʻokomo i nā qubits komo i kahi superposition ma mua o ka hāʻawi ʻana iā lākou i ka hana, e like me ka mea i hōʻike ʻia ma lalo nei:
Hoʻopili hou ʻia ka mea Hadamard i ka hopena o ka hana e wāwahi i nā qubits mai ka superposition a hana i ka algorithm deterministic. Hoʻomaka mākou i ka ʻōnaehana ma ka mokuʻāina |00⟩ a, no nā kumu e wehewehe koke wau, e loaʻa ka hopena |11⟩ inā paʻa ka hana i hoʻohana ʻia. Inā loli ka hana i loko o ka pahu ʻeleʻele, a laila ma hope o ke ana ʻana e hoʻihoʻi ka ʻōnaehana i ka hopena |01⟩.
No ka hoʻomaopopo ʻana i ke koena o ka ʻatikala, e nānā kākou i ke kiʻi aʻu i hōʻike mua ai:
Ma ka hoʻohana ʻana i ka mea hoʻokele bit inversion a laila e hoʻohana i ka mea Hadamard i nā waiwai hoʻokomo ʻelua e like me |0⟩, hōʻoia mākou ua unuhi ʻia lākou i ka superposition like o |0⟩ a me |1⟩, penei:
Me ka hoʻohana ʻana i ka laʻana o ka hāʻawi ʻana i kēia waiwai i kahi hana pahu ʻeleʻele, maʻalahi ka hōʻike ʻana i nā hana waiwai mau ʻelua i puka |11⟩.
Heluhelu o ka "0" mau:
Pēlā nō, ʻike mākou i ka hana no ka helu ʻana i ka "1" mau e hoʻopuka i |11⟩ ma ke ʻano he puka, ʻo ia hoʻi:
Heluhelu o ka "1" mau:
E hoʻomaopopo he |1⟩ ka hopena, ʻoiai -1² = 1.
Ma ke kumu like, hiki iā mākou ke hōʻoia i ka wā e hoʻohana ai i nā hana hoʻololi ʻelua, e loaʻa mau iā mākou |01⟩ ma ka hopena (inā mākou e hoʻohana i ke ʻano like), ʻoiai ʻoi aku ka paʻakikī o nā mea āpau.
Hoʻololi like:
No ka mea he ʻelua qubit operator ʻo CNOT, ʻaʻole hiki ke hōʻike ʻia ma ke ʻano he mīkini mokuʻāina maʻalahi, a no laila pono e wehewehe i nā hōʻailona puka ʻelua e pili ana i ka huahana tensor o nā qubits input a me ka hoʻonui ʻia e ka CNOT matrix e like me ka mea i wehewehe mua ʻia:
Me kēia ala hiki iā mākou ke hōʻoia i ka loaʻa ʻana o ka waiwai hoʻopuka |01⟩ inā hūnā ʻia ka hana negation i loko o ka pahu ʻeleʻele:
Hōʻole:
No laila, ua hōʻike wale mākou i kahi kūlana i ʻoi aku ka maikaʻi o kahi kamepiula quantum ma mua o kahi kamepiula maʻamau.
He aha ka hope?
Manaʻo wau e hoʻopau mākou ma ʻaneʻi. Ua hana nui mākou. Inā ua hoʻomaopopo ʻoe i nā mea a pau aʻu i uhi ai, manaʻo wau ua ʻike maikaʻi ʻoe i nā kumu o ka computing quantum a me quantum logic, a no ke aha e ʻoi aku ka maikaʻi o nā algorithm quantum ma mua o ka hoʻopili kuʻuna ma kekahi mau kūlana.
ʻAʻole hiki ke kapa ʻia kaʻu wehewehe ʻana he alakaʻi holoʻokoʻa i ka quantum computing a me algorithms - akā, he hoʻolauna pōkole ia i ka makemakika a me ka notation, i hoʻolālā ʻia e hoʻopau i nā manaʻo o ka poʻe heluhelu e pili ana i ke kumuhana i kau ʻia e nā kumu ʻepekema kaulana. ke kūlana!). ʻAʻohe oʻu manawa e hoʻopā ai i nā kumuhana koʻikoʻi - no ka laʻana, , ka paʻakikī o nā waiwai amplitude |0⟩ a me |1⟩ a me ka hana ʻana o nā ʻano mea loiloi quantum i ka wā o ka hoʻololi ʻana e ka Bloch sphere.
Inā makemake ʻoe e hoʻonohonoho a hoʻonohonoho i kāu ʻike e pili ana i nā kamepiula quantum, me ka wikiwiki Paipai au iā ʻoe e heluhelu Emma Strubel: ʻoiai ka nui o nā helu makemakika, kūkākūkā kēia puke i nā algorithm quantum i nā kikoʻī hou aku.
Source: www.habr.com