د کوانټم کمپیوټینګ اصول نیمګړتیا

"زه فکر کوم چې زه کولی شم په خوندي ډول ووایم چې هیڅوک د کوانټم میخانیک نه پوهیږي." - ریچارډ فینمن

د کوانټم کمپیوټري موضوع تل تخنیکي لیکوالان او ژورنالیستان جذب کړي دي. د دې کمپیوټري وړتیا او پیچلتیا دې ته یو ځانګړی صوفیانه فضا ورکړه. ډیری وختونه، فیچر مقالې او انفرافیک د دې صنعت مختلف امکانات په تفصیل سره بیانوي، پداسې حال کې چې په سختۍ سره د دې عملي غوښتنلیک ته لاس رسی: دا کولی شي لږ پام لرونکی لوستونکی ګمراه کړي.

مشهور ساینسي مقالې د کوانټم سیسټمونو توضیحات پریږدي او بیانونه کوي لکه:

یو منظم بټ کیدای شي 1 یا 0 وي، مګر یو qubit کیدای شي په ورته وخت کې 1 او 0 وي.

که تاسو ډیر نېکمرغه یاست (کوم چې زه ډاډه نه یم)، تاسو ته به وویل شي:

qubit د "1" او "0" تر منځ په یو ستر موقعیت کې دی.

د دې توضیحاتو څخه هیڅ یو د منلو وړ نه ښکاري، ځکه چې موږ هڅه کوو چې په یوه دودیزه نړۍ کې د ژبې په کارولو سره د کوانټم میخانیکي پدیده جوړه کړو. د کوانټم کمپیوټري اصولو په روښانه توګه تشریح کولو لپاره، دا اړینه ده چې بله ژبه وکاروئ - ریاضي. 

پدې ټیوټوریل کې به زه د کوانټم کمپیوټري سیسټمونو ماډل کولو او پوهیدو لپاره اړین ریاضيکي وسایل پوښم، په بیله بیا د کوانټم کمپیوټري منطق روښانه کولو او پلي کولو څرنګوالی. سربیره پردې ، زه به د کوانټم الګوریتم مثال درکړم او تاسو ته به ووایم چې د دودیز کمپیوټر څخه د هغې ګټه څه ده.

زه به خپله پوره هڅه وکړم چې دا ټول په روښانه ژبه تشریح کړم، مګر زه بیا هم هیله لرم چې د دې مقالې لوستونکي د خطي الجبرا او ډیجیټل منطق اساسي پوهه ولري (لینیر الجبرا پوښل شوی دلتهد ډیجیټل منطق په اړه - دلته). 

لومړی، راځئ چې د ډیجیټل منطق اصولو ته لاړ شو. دا د محاسبې ترسره کولو لپاره د بریښنایی سرکټونو کارولو پراساس دی. د دې لپاره چې زموږ توضیحات نور خلاص شي ، راځئ چې د بریښنایی تار حالت "1" یا "0" ته ساده کړو ، کوم چې به د "آن" یا "بند" حالتونو سره مطابقت ولري. په یو ټاکلي ترتیب کې د ټرانزیسټرونو په ترتیب کولو سره، موږ به د منطق عناصر په نامه یاد کړو چې د یو یا ډیرو ان پټ سیګنال ارزښتونه اخلي او د بولین منطق د ځینو مقرراتو پراساس د محصول سیګنال بدلوي.

د عام منطق دروازې او د دوی دولتي میزونه

د دې ډول بنسټیزو عناصرو د زنځیرونو پراساس، ډیر پیچلي عناصر رامینځته کیدی شي، او د ډیرو پیچلو عناصرو د زنځیرونو پراساس، موږ کولی شو په پای کې، د لویې کچې خلاصون سره، د مرکزي پروسیسر انالوګ ترلاسه کولو تمه وکړو.

لکه څنګه چې ما مخکې یادونه وکړه، موږ د ډیجیټل منطق د ریاضیاتو استازیتوب کولو لپاره یوې لارې ته اړتیا لرو. لومړی، راځئ چې د ریاضي دودیز منطق معرفي کړو. د خطي الجبرا په کارولو سره، کلاسیک بټونه د "1" او "0" ارزښتونو سره د دوه کالم ویکتورونو په توګه ښودل کیدی شي:

چیرې چې په چپ اړخ کې شمیرې دي Dirac نوټیشن ویکتور په دې ډول زموږ د بټونو په استازیتوب، موږ کولی شو د ویکتور بدلونونو په کارولو سره په بټونو کې منطقي عملیات ماډل کړو. مهرباني وکړئ په یاد ولرئ: که څه هم په منطقي دروازو کې د دوه بټونو کارول کولی شي ډیری عملیات ترسره کړي (AND, NOT, XOR, etc.)، کله چې یو بټ کاروي، یوازې څلور عملیات ترسره کیدی شي: د هویت تبادله، منفي، د ثابت "0" محاسبه او د ثابت "1" محاسبه. د هویت د تبادلې سره، بټ بدله پاتې کیږي، د منفي کولو سره، د بټ ارزښت برعکس بدلیږي (له "0" څخه "1" یا "1" څخه "0")، او د ثابت "1" محاسبه یا "0" بټ "1" یا "0" ته ټاکي پرته لدې چې د دې مخکیني ارزښت ته پام وکړي.

د هویت	د هویت بدلون
خبرې کول	انکار
Constant-0	د ثابت "0" محاسبه
Constant-1	د ثابت "1" محاسبه

د بټ زموږ د وړاندیز شوي نوي نمایش پر بنسټ، د ویکتور بدلون په کارولو سره په اړونده بټ کې عملیات ترسره کول خورا اسانه دي:

مخکې له دې چې نور حرکت وکړو، راځئ چې مفهوم وګورو د بیرته راګرځیدونکي محاسبې، کوم چې په ساده ډول معنی لري چې د عملیاتو یا منطق عنصر د بیرته راګرځیدو ډاډ ترلاسه کولو لپاره ، دا اړینه ده چې د محصول سیګنالونو او کارول شوي عملیاتو نومونو پراساس د ان پټ سیګنال ارزښتونو لیست وټاکئ. په دې توګه، موږ کولی شو دې پایلې ته ورسیږو چې د هویت بدلون او منفي کول د بیرته راګرځیدو وړ دي، مګر د "1" او "0" د ثابت محاسبې لپاره عملیات ندي. مننه یووالي کوانټم میکانیکونه، کوانټم کمپیوټرونه په ځانګړي ډول د بیرته راګرځیدونکي عملیات کاروي، نو دا هغه څه دي چې موږ به یې تمرکز وکړو. بیا، موږ نه بدلیدونکي عناصر په بدلیدونکي عناصرو بدلوو ترڅو دوی د کوانټم کمپیوټر لخوا وکارول شي.

د مرستې په مرسته د ټینسر محصول انفرادي بټونه د ډیری بټونو لخوا نمایش کیدی شي:

اوس چې موږ تقریبا ټول اړین ریاضياتي مفکورې لرو، راځئ چې زموږ د کوانټم منطق دروازې ته لاړ شو. دا چلونکی دی CNOT، یا کنټرول شوی نه (NOT) ، کوم چې د بیرته راګرځیدونکي او کوانټم کمپیوټري کې خورا مهم دی. د CNOT عنصر په دوه بټونو پلي کیږي او دوه بټونه بیرته راګرځوي. لومړی بټ د "کنټرول" بټ په توګه ټاکل شوی، او دویم د "کنټرول" بټ په توګه. که د کنټرول بټ "1" ته ټاکل شوی وي، د کنټرول بټ خپل ارزښت بدلوي؛ که د کنټرول بټ "0" ته ټاکل شوی وي، د کنټرول بټ نه بدلیږي.

دا آپریټر د لاندې بدلون ویکتور په توګه ښودل کیدی شي:

د هر هغه څه ښودلو لپاره چې موږ تر دې دمه پوښلي دي، زه به تاسو ته وښیم چې څنګه په څو بټونو کې د CNOT عنصر وکاروئ:

د هغه څه لنډیز کولو لپاره چې دمخه ویل شوي دي: په لومړي مثال کې موږ | 10⟩ د دې ټینسر محصول برخو ته تحلیل کوو او د CNOT میټریکس څخه کار اخلو ترڅو د محصول نوي ورته حالت ترلاسه کړو. موږ بیا دا د CNOT ارزښتونو جدول سره سم |11⟩ ته فکتور کوو چې مخکې ورکړل شوي.

نو، موږ ټول ریاضياتي قواعد په یاد ولرو چې موږ سره به د دودیز کمپیوټري او عادي بټونو په پوهیدو کې مرسته وکړي، او موږ په پای کې عصري کوانټم کمپیوټري او کوبیټس ته لاړ شو.

که تاسو دا تر اوسه لوستلی وي، نو زه ستاسو لپاره ښه خبر لرم: qubits په اسانۍ سره په ریاضي کې بیان کیدی شي. په عموم کې، که یو کلاسیک بټ (cbit) په |1⟩ یا |0⟩ کې ټاکل کیدی شي، qubit په ساده ډول په سپرپوزیشن کې دی او د اندازه کولو دمخه دواړه |0⟩ او |1⟩ کیدی شي. د اندازه کولو وروسته، دا په |0⟩ یا |1⟩ ته سقوط کوي. په بل عبارت، یو qubit د لاندې فورمول له مخې د |0⟩ او |1⟩ د خطي ترکیب په توګه ښودل کیدی شي:

چې a₀ и a₁ استازیتوب کوي، په ترتیب سره، طولونه |0⟩ او |1⟩. دا د "کوانټم احتمالاتو" په توګه فکر کیدی شي، کوم چې د اندازه کولو وروسته یو حالت ته د qubit د سقوط احتمال څرګندوي، ځکه چې په کوانټم میخانیکونو کې یو شی په سپرپوزیشن کې د ثابت کیدو وروسته یو حالت ته سقوط کوي. راځئ چې دا بیان پراخه کړو او لاندې ترلاسه کړو:

زما د تشریح ساده کولو لپاره، دا هغه استازیتوب دی چې زه به یې پدې مقاله کې وکاروم.

د دې qubit لپاره، ارزښت ته د سقوط چانس a₀ د اندازه کولو وروسته مساوي |a₀|²، او ارزښت ته د سقوط چانس a₁ د | سره برابر دیa₁|² د مثال په توګه، د لاندې qubit لپاره:

په "1" کې د سقوط چانس د |1/ √2|²، یا ½، 50/50 سره برابر دی.

څرنګه چې په کلاسیک سیسټم کې ټول احتمالات باید یو ته اضافه شي (د بشپړ احتمالي ویش لپاره)، موږ کولی شو دې پایلې ته ورسیږو چې د امپیټیوډز |0⟩ او |1⟩ د مطلق ارزښتونو مربع باید یو ته اضافه شي. د دې معلوماتو پر بنسټ موږ کولی شو لاندې معادل جوړ کړو:

که تاسو د مثلثاتو سره آشنا یاست، نو تاسو به وګورئ چې دا معادل د پیتاګورین تیورم (a²+b²=c²) سره مطابقت لري، دا دی، موږ کولی شو په ګرافیک ډول د qubit احتمالي حالتونه د واحد په حلقه کې د نقطو په توګه استازیتوب وکړو، یعنې:

منطقي آپریټرونه او عناصر په qubits کې په ورته ډول پلي کیږي لکه څنګه چې د کلاسیک بټونو سره په وضعیت کې - د میټریکس بدلون پراساس. ټول د نه بدلیدونکي میټریکس آپریټرونه چې موږ تر دې دمه یادونه کړې ، په ځانګړي توګه CNOT ، د qubits سره کار کولو لپاره کارول کیدی شي. دا ډول میټریکس آپریټرونه تاسو ته اجازه درکوي چې د کوبیټ هر طول د اندازه کولو او سقوط کولو پرته وکاروئ. اجازه راکړئ تاسو ته په qubit کې د منفي آپریټر کارولو مثال درکړم:

مخکې لدې چې موږ دوام ورکړو ، اجازه راکړئ تاسو ته یادونه وکړم چې د طولیت ارزښتونه a₀ او a₁ په حقیقت کې دي پیچلې شمیرې، نو د qubit حالت په خورا دقیق ډول د درې اړخیز واحد ساحه کې نقشه کیدی شي ، چې په نوم هم پیژندل کیږي د مچیو ساحه:

په هرصورت، د تشریح ساده کولو لپاره، موږ به دلته خپل ځان په ریښتینې شمیرو پورې محدود کړو.

داسې ښکاري چې د ځینې منطق عناصرو په اړه بحث وکړئ چې یوازې د کوانټم کمپیوټري په شرایطو کې احساس کوي.

یو له خورا مهم آپریټرونو څخه د "هدامارډ عنصر" دی: دا په "0" یا "1" حالت کې یو څه وخت نیسي او په "50" یا "1" کې د ړنګیدو 0٪ چانس سره مناسب عالي موقعیت کې اچوي. د اندازه کولو وروسته. 

په یاد ولرئ چې د Hadamard Operator په ښکته ښي خوا کې منفي شمیره شتون لري. دا د دې حقیقت له امله دی چې د آپریټر پلي کولو پایله د ان پټ سیګنال ارزښت پورې اړه لري: - |1⟩ یا |0⟩ ، او له همدې امله محاسبه د بیرته راګرځیدو وړ ده.

د Hadamard عنصر په اړه بل مهم ټکی د هغې د بیرته راګرځیدو وړتیا ده، پدې معنی چې دا کولی شي په مناسب لوړ موقعیت کې qubit واخلي او په |0⟩ یا |1⟩ بدل کړي.

دا خورا مهم دی ځکه چې دا موږ ته وړتیا راکوي چې د کوانټم حالت څخه د کوبیټ حالت مشخص کولو پرته بدل کړو - او په وینا یې ، پرته له سقوط څخه. په دې توګه، موږ کولی شو د کوانټم کمپیوټري جوړښت د احتمالي اصولو پر ځای د تعدیل پر بنسټ جوړ کړو.

د کوانټم آپریټرونه چې یوازې ریښتیني شمیرې لري د دوی خپل مخالف دي، نو موږ کولی شو د یونټ په دایره کې د ریاست ماشین په شکل کې د بدلون په توګه په qubit کې د آپریټر پلي کولو پایله وړاندې کړو:

په دې توګه، کوبیټ، هغه حالت چې په پورتني ډیاګرام کې وړاندې شوی، د هادامارډ عملیات پلي کولو وروسته، د ورته تیر لخوا ښودل شوي حالت ته بدل شوی. په ورته ډول، موږ کولی شو یو بل دولتي ماشین جوړ کړو چې د منفي آپریټر په کارولو سره د qubit بدلون روښانه کړي لکه څنګه چې پورته ښودل شوي (د Pauli negation operator، یا bit inversion په نوم هم پیژندل کیږي)، لکه څنګه چې لاندې ښودل شوي:

زموږ په کوبیټ کې د ډیرو پیچلو عملیاتو ترسره کولو لپاره، موږ کولی شو څو آپریټرونه زنځیر کړو یا عناصر څو ځله پلي کړو. پر بنسټ د سیریل بدلون بیلګه د کوانټم سرکټ نمایشونه په لاندې ډول دي:

دا دی، که موږ د bit |0⟩ سره پیل وکړو، یو څه انعطاف پلي کړو، او بیا د Hadamard عملیات، بیا بل بټ انعطاف، او بیا د Hadamard عملیات، وروسته د وروستي بټ انعطاف، موږ د ویکتور سره پای ته ورسوو چې د on لخوا ورکړل شوي. د سلسلې ښي خوا ته. د یو بل په سر کې د مختلف دولتي ماشینونو په ایښودلو سره، موږ کولی شو په |0⟩ پیل وکړو او د هر بدلون سره ورته رنګ لرونکي تیرونه تعقیب کړو ترڅو پوه شو چې دا ټول څنګه کار کوي.

له هغه وخته چې موږ تر دې ځایه راغلي یو، دا وخت دی چې د کوانټم الګوریتمونو یو ډول په پام کې ونیسو، یعنې - Deutsch-Jozsa الګوریتم، او په کلاسیک کمپیوټر کې یې ګټه وښیې. دا د یادولو وړ ده چې د Deutsch-Jozsa الګوریتم په بشپړه توګه ټاکونکی دی، دا دی، دا د وخت 100٪ سم ځواب بیرته راګرځوي (د ډیری نورو کوانټم الګوریتمونو برعکس د qubits احتمالي تعریف پراساس).

راځئ تصور وکړو چې تاسو یو تور بکس لرئ چې په یو بټ کې فنکشن/آپریټر لري (په یاد ولرئ - د یو بټ سره، یوازې څلور عملیات ترسره کیدی شي: د هویت تبادله، منفي، د ثابت "0" ارزونه او د ثابت "1 ارزونه "). په بکس کې ترسره شوي فعالیت په حقیقت کې څه شی دی؟ تاسو نه پوهیږئ کوم یو، مګر تاسو کولی شئ د ان پټ ارزښتونو ډیری ډولونو ته لاړ شئ لکه څنګه چې تاسو غواړئ او د محصول پایلې ارزونه وکړئ.

تاسو به د تور بکس له لارې څومره داخل او محصولات ولرئ ترڅو معلومه کړئ چې کوم فعالیت کارول کیږي؟ د یوې ثانیې لپاره پدې اړه فکر وکړئ.

د کلاسیک کمپیوټر په حالت کې، تاسو به د کارولو لپاره د فعالیت ټاکلو لپاره 2 پوښتنو ته اړتیا ولرئ. د مثال په توګه ، که چیرې ان پټ "1" د "0" محصول تولید کړي ، نو دا روښانه کیږي چې یا د ثابت "0" محاسبه کولو فنکشن یا د منفي فعالیت کارول کیږي ، له هغې وروسته تاسو باید د ان پټ سیګنال ارزښت بدل کړئ. "0" ته او وګورئ چې په وتلو کې څه پیښیږي.

د کوانټم کمپیوټر په قضیه کې، دوه پوښتنو ته به هم اړتیا وي، ځکه چې تاسو لاهم دوه مختلف محصول ارزښتونو ته اړتیا لرئ ترڅو د ان پټ ارزښت پلي کولو لپاره فنکشن په سمه توګه تعریف کړئ. په هرصورت، که تاسو پوښتنه لږ څه اصلاح کړئ، نو دا معلومه شوه چې کوانټم کمپیوټرونه لاهم جدي ګټه لري: که تاسو غواړئ پوه شئ چې آیا کارول شوي فعالیت ثابت یا متغیر دی، د کوانټم کمپیوټر به ګټه ولري.

په بکس کې کارول شوی فعالیت متغیر دی که چیرې د ان پټ سیګنال مختلف ارزښتونه په محصول کې مختلف پایلې رامینځته کړي (د مثال په توګه ، د هویت تبادله او د بټ انډول) ، او که د محصول ارزښت د ان پټ ارزښت په پام کې نیولو پرته بدل نشي ، نو بیا فعالیت ثابت دی (د مثال په توګه، د ثابت "1" محاسبه کول یا د ثابت "0" محاسبه کول).

د کوانټم الګوریتم په کارولو سره، تاسو کولی شئ معلومه کړئ چې ایا په تور بکس کې یو فعالیت ثابت یا متغیر دی یوازې د یوې پوښتنې پراساس. مګر مخکې لدې چې موږ دا په تفصیل سره وګورو ، موږ اړتیا لرو چې په کوانټم کمپیوټر کې د دې هرې دندې جوړښت لپاره لاره ومومئ. څرنګه چې کوم کوانټم آپریټرونه باید بدلیدونکي وي، موږ سمدلاسه د یوې ستونزې سره مخ کیږو: د "1" او "0" د ثابت محاسبې لپاره دندې ندي.

یو عام حل چې په کوانټم کمپیوټینګ کې کارول کیږي د اضافي محصول کوبیټ اضافه کول دي چې د فنکشن ترلاسه کولو هر ډول ان پټ ارزښت بیرته راګرځوي. 

مخکې:	وروسته:

په دې توګه، موږ کولی شو د ان پټ ارزښتونه یوازې د محصول ارزښت پراساس وټاکو، او فنکشن بې ځایه کیږي. د کوانټم سرکیټونو جوړښت د اضافي ان پټ بټ اړتیا رامینځته کوي. د اړونده آپریټرونو د پراختیا لپاره، موږ به فرض کړو چې اضافي ان پټ کوبټ | 0⟩ ته ټاکل شوی.

د ورته کوانټم سرکټ نمایندګۍ په کارولو سره چې موږ دمخه کارولې ، راځئ وګورو چې څنګه د څلورو عناصرو څخه هر یو (د هویت بدلون ، منفي ، د ثابت "0" ارزونه او د ثابت "1" ارزونه) د کوانټم آپریټرونو په کارولو سره پلي کیدی شي. 

د مثال په توګه، دا څنګه تاسو کولی شئ د ثابت "0" محاسبه کولو لپاره فنکشن پلي کړئ:

د ثابت "0" محاسبه:

دلته موږ په بشپړ ډول آپریټرانو ته اړتیا نلرو. لومړی ان پټ کوبیټ (کوم چې موږ فکر کاوه | 0⟩) ​​د ورته ارزښت سره بیرته راګرځي ، او دوهم ان پټ ارزښت پخپله بیرته راستنیږي - د معمول په څیر.

د ثابت "1" محاسبه کولو فعالیت سره وضعیت یو څه توپیر لري:

د ثابت "1" محاسبه:

له هغه ځایه چې موږ فرض کړی چې لومړی ان پټ کوبیټ تل په |0⟩ کې ټاکل شوی وي ، د بټ انډول آپریټر پلي کولو پایله دا ده چې دا تل په محصول کې یو تولید کوي. او د معمول په څیر ، دوهم کوبیټ خپل ارزښت په محصول کې ورکوي.

کله چې د هویت د بدلون آپریټر نقشه کول، کار پیل کیږي نور پیچلي کیږي. دلته د دې کولو څرنګوالی دی:

یو شان بدلون:

دلته کارول شوی سمبول د CNOT عنصر په ګوته کوي: پورتنۍ کرښه د کنټرول بټ په ګوته کوي ، او لاندې کرښه د کنټرول بټ په ګوته کوي. اجازه راکړئ تاسو ته یادونه وکړم کله چې د CNOT آپریټر کاروئ ، د کنټرول بټ ارزښت بدلیږي که چیرې د کنټرول بټ مساوي وي |1⟩ ، مګر بدله پاتې کیږي که د کنټرول بټ مساوي وي |0⟩. له هغه ځایه چې موږ داسې انګیرله چې د پورتنۍ کرښې ارزښت تل د |0⟩ سره مساوي وي ، نو ارزښت یې تل لاندې کرښې ته ټاکل کیږي.

موږ د منفي آپریټر سره په ورته ډول پرمخ ځو:

نفی:

موږ په ساده ډول د محصول لاین په پای کې بټ بدلوو.

اوس چې موږ دا لومړنۍ پوهه له لارې لرې کړې، راځئ چې په دودیز کمپیوټر کې د کوانټم کمپیوټر ځانګړي ګټې وګورو کله چې یوازې د یوې پوښتنې په کارولو سره په تور بکس کې پټ شوي فعالیت ثابت یا تغیر ټاکلو خبره راځي.

د دې ستونزې د حل کولو لپاره د کوانټم کمپیوټري په کارولو سره په یوه غوښتنه کې، دا اړینه ده چې د انپټ کوبیټس فعالیت ته لیږدولو دمخه په سوپرپوزیشن کې واچوئ، لکه څنګه چې لاندې ښودل شوي:

د هادامارډ عنصر د فنکشن په پایله کې بیا پلي کیږي ترڅو کوبیټس له سپرپوزیشن څخه مات کړي او الګوریتم ټاکونکي کړي. موږ سیسټم په حالت کې پیل کوو |00⟩ او د دلیلونو لپاره چې زه به یې په لنډه توګه تشریح کړم، پایله ترلاسه کړئ | 11⟩ که چیرې پلي شوی فعالیت ثابت وي. که چیرې د تور بکس دننه فعالیت متغیر وي، نو د اندازه کولو وروسته سیسټم پایله | 01⟩ بیرته راګرځوي.

د مقالې په پاتې برخه د پوهیدو لپاره، راځئ هغه انځور ته وګورو چې ما مخکې ښودلی:

د بټ انورسیشن آپریټر په کارولو او بیا د هادامارډ عنصر پلي کولو سره دواړه ان پټ ارزښتونه |0⟩ سره مساوي دي ، موږ ډاډ ترلاسه کوو چې دوی د |0⟩ او |1⟩ په ورته عالي موقعیت کې ژباړل شوي ، په لاندې ډول:

د تور بکس فنکشن ته د دې ارزښت لیږدولو مثال په کارولو سره، دا په اسانۍ سره ښودل کیږي چې دواړه ثابت ارزښت فعالیت محصول |11⟩.

د ثابت "0" محاسبه:

په ورته ډول، موږ ګورو چې د ثابت "1" محاسبه کولو فنکشن هم |11⟩ د محصول په توګه تولیدوي، دا دی:

د ثابت "1" محاسبه:

په یاد ولرئ چې محصول به |1⟩ وي، ځکه چې -1² = 1.

د ورته اصولو په واسطه، موږ کولی شو ثابت کړو چې کله چې دواړه متغیر افعال وکاروو، موږ به تل په محصول کې |01⟩ ترلاسه کړو (په دې شرط چې موږ ورته میتود وکاروو)، که څه هم هرڅه یو څه ډیر پیچلي دي.

یو شان بدلون:

څرنګه چې CNOT دوه کوبیټ آپریټر دی ، نو دا د ساده دولتي ماشین په توګه نشي نمایندګي کیدی شي ، او له همدې امله دا اړینه ده چې د دواړه ان پټ کوبیټونو ټینسر محصول پراساس دوه د محصول سیګنالونه تعریف کړئ او د CNOT میټریکس لخوا ضرب کړئ لکه څنګه چې مخکې تشریح شوي:

د دې میتود سره موږ دا هم تاییدولی شو چې د محصول ارزښت | 01⟩ ترلاسه کیږي که چیرې د منفي فعالیت په تور بکس کې پټ وي:

نفی:

په دې توګه، موږ یوازې یو داسې حالت ښودلی چې په کوم کې یو کوانټم کمپیوټر په ښکاره ډول د دودیز کمپیوټر په پرتله ډیر اغیزمن دی.

ورپسی څه دي؟

زه وړاندیز کوم چې موږ دلته پای ته ورسوو. موږ لا دمخه ښه کار کړی دی. که تاسو په هر هغه څه پوه شوي یاست چې ما پوښلي دي، زه فکر کوم چې تاسو اوس د کوانټم کمپیوټینګ او کوانټم منطق اساساتو ښه پوهه لرئ، او ولې د کوانټم الګوریتمونه په ځینو حاالتو کې د دودیز کمپیوټري څخه ډیر اغیزمن کیدی شي.

زما تشریح په سختۍ سره د کوانټم کمپیوټري او الګوریتمونو لپاره بشپړ لارښود بلل کیدی شي - دا د ریاضیاتو او نوټیشن لنډه پیژندنه ده چې د مشهور ساینس سرچینو لخوا د موضوع په اړه د لوستونکو نظرونو لرې کولو لپاره ډیزاین شوی (په جدي توګه ، ډیری واقعیا نشي کولی. وضعیت درک کړئ!). زه وخت نه لرم چې په ډیرو مهمو موضوعاتو باندې اړیکه ونیسم، لکه د qubits کوانټم entanglement، د طول البلد ارزښتونو پیچلتیا |0⟩ او |1⟩ او د مختلف کوانټم منطق عناصرو فعالیت د بلوچ ساحې لخوا د بدلون پرمهال.

که تاسو غواړئ د کوانټم کمپیوټرونو په اړه خپله پوهه سیستماتیک او جوړښت کړئ، په عاجله توګه زه تاسو ته د لوستلو وړاندیز کوم "د کوانټم الګوریتم پیژندنه" ایما سټربیل: د ریاضیاتي فارمولونو د ډیریدو سره سره، دا کتاب په ډیر تفصیل سره د کوانټم الګوریتم په اړه بحث کوي.

سرچینه: www.habr.com