неотделимо связанными. В таком случае, изменение состояния одного кубита мгновенно влияет на состояние другого кубита, независимо от расстояния между ними.
Состояние запутанных кубитов нельзя описать независимо для каждого кубита, а должно быть описано через комбинацию состояний обоих кубитов. Изменение состояния одного запутанного кубита мгновенно приводит к изменению состояния другого кубита, что отражает сильную взаимосвязь между ними.
Квантовая запутанность является ключевым свойством квантовой механики, и она позволяет проводить параллельные вычисления, где операции над одним кубитом могут влиять на состояние нескольких других кубитов. Запутанность также позволяет более эффективно использовать ресурсы квантовой системы и предоставляет новые возможности для квантовых вычислений, криптографии и других приложений квантовых технологий.
3. Измерение:
Измерение кубита возвращает определенное состояние 0 или 1 с определенной вероятностью. Результат измерения зависит от амплитуд состояний кубита, и вероятности измерений вычисляются как модуль квадрата соответствующих амплитуд.
При измерении кубита его состояние «схлопывается» в одно из базисных состояний 0 или 1 с вероятностями, определяемыми амплитудами состояний. Вероятность получения состояния 0 вычисляется как модуль квадрата амплитуды, представляющей состояние 0, и аналогично для состояния 1.
Например, предположим, что у нас есть кубит в состоянии |ψ⟩ = α|0⟩ + β|1⟩, где α и β – амплитуды состояний 0 и 1 соответственно. Тогда вероятность получения состояния 0 при измерении будет равна |α|^2, а вероятность получения состояния 1 будет равна |β|^2. В сумме эти вероятности всегда дают единицу:
|α|^2 + |β|^2 = 1
Измерения кубитов являются фундаментальными операциями в квантовой информации и квантовых вычислениях. Результаты измерений используются для извлечения информации из состояний кубитов и принятия решений на основе полученных результатов.
4. Нормировка:
Нормировка состояния кубита гарантирует, что вероятность найти кубит в каком-либо состоянии будет равна 1. Сумма квадратов амплитуд состояний кубита должна быть равна 1, чтобы удовлетворить закону сохранения вероятности.
Для состояния кубита в суперпозиции |ψ⟩ = α|0⟩ + β|1⟩, где α и β – амплитуды состояний 0 и 1 соответственно, верно, что:
|α|^2 + |β|^2 = 1
Это выражение гарантирует, что вероятность нахождения кубита в состоянии 0, определяемая амплитудой α, плюс вероятность нахождения в состоянии 1, определяемая амплитудой β, равна единице.
Нормировка состояния кубита является важным свойством, которое уважает вероятностную природу квантовой механики. Она обеспечивает, что вероятность нахождения кубита в каком-либо из базисных состояний будет корректно определена и соблюдает законы вероятности.
Кубиты играют основополагающую роль
