7: Применение операции X
На каждый кубит A, B и C применяем операцию X на 60 градусов против часовой стрелки.
Шаг 8: Возврат к исходному состоянию
В результате всех примененных операций, кубиты A, B и C возвращаются в исходное состояние |000⟩.
Последовательность операций, описанных в формуле, позволяет нам преобразовывать состояния кубитов, менять их местами и возвращать их в исходное состояние |000⟩. Это демонстрирует использование операций вращения X и Y для управления квантовыми состояниями и практическое применение формулы в контексте квантовых вычислений.
Интерпретация состояний кубитов после каждого шага
После каждого шага формулы, состояния кубитов изменяются.
Рассмотрим интерпретацию состояний кубитов после каждого шага:
Шаг 1: Начальное состояние кубитов
В начальном состоянии, все кубиты A, B и C находятся в состоянии |0⟩.
Шаг 2: Применение операции X
После применения операции X на каждый кубит A, B и C, мы получаем следующие состояния:
Кубит A: (|1⟩+e^ (iπ/3) |0⟩) /√2
Кубит B: (|1⟩+e^ (iπ/3) |0⟩) /√2
Кубит C: (|1⟩+e^ (iπ/3) |0⟩) /√2
Здесь, каждый кубит находится в суперпозиции состояний |0⟩ и |1⟩ с определенными амплитудами и фазами.
Шаг 3: Применение операции Y
После применения операции Y на кубиты A и B, состояния кубитов изменяются следующим образом:
Кубит A: (|1⟩+e^ (iπ/3+π/4) |0⟩) /√2
Кубит B: (|1⟩+e^ (iπ/3-π/6) |0⟩) /√2
Кубит C: (|1⟩+e^ (iπ/3) |0⟩) /√2
Здесь, кубит A находится в состоянии суммы |1⟩ и e^ (iπ/3+π/4) |0⟩ с равными вероятностями.
Кубит B находится в состоянии суммы |1⟩ и e^ (iπ/3-π/6) |0⟩ с равными вероятностями.
Кубит C остается в состоянии (|1⟩+e^ (iπ/3) |0⟩) /√2.
Шаги 4 и 5: Перестановка кубитов и повторение операции Y
Шаги 4 и 5 повторяются два раза, и состояния кубитов после каждого повторения будут аналогичными состояниям после первого применения операции Y.
Шаг 7: Применение операции X
На каждый кубит A, B и C применяется операция X на 60 градусов против часовой стрелки. Это вращение отображает состояния кубитов обратно в исходные состояния |1⟩.
Шаг 8: Возвращение к исходному состоянию
После всех примененных операций, кубиты A, B и C возвращаются в исходное состояние |000⟩.
Интерпретация состояний кубитов после каждого шага помогает нам понять, как формула изменяет и манипулирует состояниями кубитов, включая суперпозиции и корреляции. Этот процесс является важным в реализации квантовых вычислений и демонстрирует использование операций вращения X и Y для эффективного управления кубитами.
Анализ и объяснение операции X
Разбор вращения X на 60 градусов по часовой стрелке
Вращение X на 60 градусов по часовой стрелке описывается с помощью матрицы Паули X:
