CNOT

Styret negation ( C-NOT' , CNOT , controlled NOT ) er en reversibel logisk gate , der implementerer en operation svarende til den klassiske XOR , et specialtilfælde af gateklassen CU (kontrollerede operationer U). Har 2 indgange og 2 udgange. Den første indgang er et styresignal, den anden indgang er en bit, der vil blive inverteret, hvis en enhed tilføres kontrolindgangen. Den klassiske NOT logiske gate har 1 udgang, men C-NOT-porten kræver 2 udgange for at opretholde reversibilitet , og et umodificeret styresignal tilføres den ekstra udgang.

Den bruges i vid udstrækning som en kvanteport , når den kun inverterer den anden qubit for de inputkvantetilstande, hvor den første (kontrol) qubit er lig med én. Enhver kvanteoperation kan implementeres ved hjælp af en styret negation (CNOT) logisk gate og vende tilstanden af ​​en enkelt qubit [1] [2] .

Transformationsmatrixen af ​​denne gate har formen:

CNOT kan også repræsenteres som en sandhedstabel:

Indgang Afslut
 0  0  0  0 
0 en 0 en
en 0 en en
en en en 0

Den første fysiske implementering af CNOT-kvanteporten blev opnået i 1995. [3] I denne implementering blev der brugt en 9 Be + ion , og to qubits blev implementeret i henhold til skemaet foreslået af Cirac og Zoller på dens forskellige tilstande (hyperfin opdeling ²S 1/2 for mål-qubit og 2 tilstande af harmonisk oscillator til kontrol-qubit). Pålideligheden af ​​elementet var omkring 90%. [fire]

Se også

Noter

  1. ↑ Tycho Sleater, Harald Weinfurter. Realiserbare Universal Quantum Logic Gates  // Physical Review Letters. - 1995-05-15. - T. 74 , no. 20 . — S. 4087–4090 . - doi : 10.1103/PhysRevLett.74.4087 .
  2. ↑ JI Cirac, P. Zoller. Kvanteberegninger med koldfangede ioner  // Fysiske gennemgangsbreve. - 1995-05-15. - T. 74 , no. 20 . — S. 4091–4094 . - doi : 10.1103/PhysRevLett.74.4091 . Arkiveret fra originalen den 26. januar 2021.
  3. ↑ Kvantebits og kvantehemmeligheder, side 124 "I 1995 blev den første fungerende kvantelogikport demonstreret i Dave Winelands laboratorium ved National Institute of Standards and Technology (NIST) i Boulder, Colorado. I deres eksperiment realiserede de en CNOT-port ved hjælp af kun en enkelt fanget ion."
  4. ↑ "Demonstration of a Fundamental Quantum Logic Gate" Arkiveret 15. oktober 2019 på Wayback Machine C. Monroe, DM Meekhof , BE King, WM Itano, DJ Wineland; National Institute of Standards and Technology, Boulder, Colorado. 14. juli 1995. Physical Review Letters bind 75, nummer 25 fra december 1995. Side 4714 doi:10.1103/PhysRevLett.75.4714

Litteratur