这个量子电路代表什么?请描述这个电路中发生了什么

What does this quantum circult represent? Please describe what is happening in this circuit

电路图

结果

我是量子计算的新手,很难理解量子逻辑门的工作原理。那么,谁能帮我了解图中这些门的实际作用以及该电路的作用以及概率结果的实际含义是什么?

简单说明:

一个量子比特的抽象数学模型是一个Bloch sphere,其中默认的测量基准是Z轴。

两个H门是Hadamard gates并且将它们的量子比特置于相对于Z轴的状态叠加。

如果 q0 是 1,你的 CNot gate 会翻转 q1(从 0 开始)。

因此,您的结果始终匹配 q0 和 q1:如果叠加的 q0 门的测量结果为 1,则 q1 门也为 1。否则,两者都是 0.

每个量子比特的概率是 50/50,因为两个不受控制的比特处于叠加状态,而受控比特 (q1) 在 q0 之后。

此外,请记住当前的设备是 "noisy",可能无法完美地反映理论。

此外,正如我所说,那是 "simplified" 的故事。确保您理解维基百科控制非门文章的 Behaviour in the Hadamard transformed basis 部分,因为要真正知道会发生什么,您必须按照该文章中狄拉克符号所示进行线性代数计算。

除此之外,在构建量子电路时,您有 3 个阶段:

  • 阶段 1 - 初始化阶段,即将量子位初始化到电路中。 在这种情况下,初始化了 3 个量子位:Q0、Q1 和 Q2。

  • stage 2 - 运算阶段,即在 电路。在这种情况下,两个 H 门和一个 CNot

  • 阶段 3 - 测量阶段,您将在该阶段进行测量。