Кубитийн хэмжилт нь түүний квант суперпозицияг устгах уу?
Квант механикийн хүрээнд кубит нь сонгодог биттэй адил квант мэдээллийн үндсэн нэгжийг илэрхийлдэг. 0 эсвэл 1 төлөвт байж болох сонгодог битүүдээс ялгаатай нь кубит нь хоёр төлөвийн суперпозицияд нэгэн зэрэг байж болно. Энэхүү өвөрмөц шинж чанар нь квант тооцоолол, квант мэдээллийн боловсруулалтын цөмд оршдог бөгөөд сонгодог системтэй харьцуулахад экспоненциал тооцооллын хүчийг санал болгодог.
Кубитийг удирдах гол зарчмуудын нэг нь суперпозиция бөгөөд энэ нь тэдгээрийг хэмжих хүртэл олон мужид орших боломжийг олгодог. Кубит нь суперпозицийн төлөвт байх үед энэ нь 0 ба 1-ийн хослолыг агуулж, ажиглалтын үед төлөв бүрийг хэмжих магадлалыг тодорхойлдог коэффициентүүдтэй. Гэсэн хэдий ч, кубитыг хэмжих үйлдэл нь түүний суперпозиция төлөвийг эвдэж, үндсэн төлөвүүдийн аль нэгэнд (0 эсвэл 1) задрахад хүргэдэг. Энэ үзэгдлийг долгионы функцийн уналт гэж нэрлэдэг.
Хэмжилт хийх үед долгионы функцийн уналт нь квант механикийн үндсэн тал юм. Энэ нь квант төлөвийн магадлалын шинж чанар, хэмжилтийн үр дүнг урьдчилан таамаглах өвөрмөц тодорхойгүй байдлаас үүдэлтэй. Энэ уналт нь тодорхойгүй, хэмжилтийн үр дүнг урьдчилан нарийн тодорхойлох боломжгүй гэсэн үг юм; оронд нь энэ нь суперпозиция төлөвийн коэффициентээр тодорхойлогдсон магадлалаар зохицуулагддаг.
Практикийн хувьд, кубитийг хэмжихэд суперпозиция төлөв алдагдаж, кубит нь 0 эсвэл 1 гэсэн тодорхой төлөвийг авдаг. Энэхүү эргэлт буцалтгүй үйл явц нь кубитэд кодлогдсон квант мэдээллийг өөрчилдөг бөгөөд санал болгож буй тооцооллын давуу талыг алдахад хүргэдэг. суперпозициягаар. Үүний үр дүнд кубитын хэмжилт нь түүний квант суперпозицийг үнэхээр устгаж, түүнийг тодорхой утга бүхий сонгодог төлөвт шилжүүлдэг.
Энэ ойлголтыг харуулахын тулд |ψ⟩ = α|0⟩ + β|1⟩ хэлбэрээр илэрхийлэгдсэн суперпозиция төлөвт байгаа кубитийг авч үзье, энд α ба β нь магадлалын цогц далайц юм. Хэмжилт хийх үед кубит нь |α|^0 магадлалтай |2⟩ эсвэл |β|^1 магадлалтай |2⟩ болж унана. Хэмжилтийн үйлдэл нь эдгээр үр дүнгийн аль нэгийг үр дүнтэй сонгож, кубит нь суперпозиция шинж чанараа алдаж, сонгодог зан төлөвийг харуулахад хүргэдэг.
Кубитыг хэмжих нь түүний квант суперпозиция устахад хүргэдэг бөгөөд үүний үр дүнд долгионы функц нурж, квантын уялдаа холбоо алдагдана. Квантын механикийн энэхүү үндсэн тал нь квант мэдээлэл боловсруулах систем дэх квантаас сонгодог зан төлөв рүү шилжих шилжилтийн үндэс болж, квантын төлөв байдлын нарийн шинж чанар, хэмжилтийн тэдгээрийн шинж чанарт үзүүлэх нөлөөллийг онцолж өгдөг.
Сүүлийн үеийн бусад асуулт, хариулт EITC/QI/QIF квант мэдээллийн үндэс:
- Квантын төлөвүүдийн далайц үргэлж бодит тоо байдаг уу?
- Квант үгүйсгэх хаалга (квант БИШ эсвэл Паули-Х хаалга) хэрхэн ажилладаг вэ?
- Хадамард хаалга яагаад өөрөө эргэх боломжтой вэ?
- Хэрэв Bell төлөвийн 1-р кубитийг тодорхой үндэслэлээр хэмжиж, дараа нь 2-р кубитийг тета өнцгөөр эргүүлсэн суурь дээр хэмжвэл харгалзах вектор руу проекцийг олж авах магадлал тетагийн синусын квадраттай тэнцүү байна уу?
- Дурын кубит суперпозицияны төлөвийг дүрслэхийн тулд хэдэн бит сонгодог мэдээлэл шаардлагатай вэ?
- 3 кубит зайтай хэдэн хэмжээст вэ?
- Квантын хаалга нь сонгодог хаалгатай адил гаралтаас илүү их оролттой байж чадах уу?
- Квантын хаалганы бүх нийтийн гэр бүлд CNOT хаалга, Хадамард хаалга багтдаг уу?
- Давхар ангархай туршилт гэж юу вэ?
- Туйлшруулагч шүүлтүүрийг эргүүлэх нь фотоны туйлшралын хэмжилтийн суурийг өөрчлөхтэй тэнцэх үү?
Бусад асуулт, хариултыг EITC/QI/QIF Quantum Information Fundamentals хэсгээс үзнэ үү