Теормин (1161732), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Оператор , отрицание, фактически. =или 1 0(︂)︂1 0ˆˆ = |0⟩⟨0| − |1⟩⟨1|2. Оператор =или 0 −1(︂)︂11ˆ = √1 ((|0⟩ + |1⟩)⟨0| + (|0⟩ + |1⟩)⟨1|)ˆ = √1или 3. Оператор Адамара 221 −14. Оператор , контролируемое .Пример схемы — алгоритм Дойча(?!).22 Какие операторы нужны для реализации любого алгоритма на квантовом компьютере? Приведите примеры однокубитовых и двухкубитовых операторовЧерт возьми! Простите, дамы! Только что спрашивали!723 Что такое перепутанные состояния кубитов? Приведите квантовую схему, генерирующую ЭПР-пары(базис Бэлла)√Перепутанные состояния кубитов.
Явление!.. Суть его в том, что есть два кубита2 |00⟩+|11⟩,2а мы их разделяем в пространстве, а потом, измеряя состояние первого, с вероятностью 1знаем состояние второго.√:Приведенная ниже схема генерирует состояние Бэлла |00⟩+|11⟩224 Почему возможна передача информации по квантовому каналу без риска ее неконтролируемого перехвата?Почему, почему?! Потому что если мы возьмем и что-нибудь перехватим, то, значит, мычто-нибудь измерим. А как только мы что-нибудь3 измерили — все испортилось, и абоненты все заметят :-Р25 Как передать два бита классической информациипутем передачи одного кубита? Нарисуйте квантовую схему, с помощью которой эта передача осуществляется√,Нужно: передать 00, 01, 10 либо 11 по квантовому каналу. Генерируется сначала |00⟩+|11⟩2первый кубит отдается Алисе, второй — Бобу4 .
Алиса преобразовывет свой кубит посылает его Бобу, который декодирует сообщение с помощью , потом берет операторАдамара, и все получается!ЭПР-пара?обязательно квантовое4 да-да-да, так издревле повелось, что Алиса и Боб передают сообщения друг другу... Ну, вы были налекциях?238Как Алиса преобразовывает свой кубит? А вот так5 !|00⟩ + |11⟩√ˆ : |0 ⟩ =2+ |01⟩ˆ : |1 ⟩ = |10⟩√2|00⟩ − |11⟩√ˆ : |2 ⟩ =2− |01⟩ˆ : |0 ⟩ = |10⟩√ˆ 2.Схема, вот она:26 Что такое квантовый параллелизм? В чем его отличие от классического параллелизма? Приведитеквантовую схему, реализующую квантовое параллельное вычислениеКвантовый параллелизм — фундаментальное свойство квантовых вычислений.
Оно позволяет квантовым компьютерам вычислять функцию () для различных одновременно.5«а вот так» — одна из любимых фразочек С.И. Гурова :)927 Что такое квантовый компьютер? Как записать 2различных -разрядных целых чисел от 0 до 2 − 1 врегистре данных квантового компьютера, состоящемиз кубитов?28 Что такое задача Дойча (для 2 чисел)? Приведите схему двухкубитового квантового компьютера, накотором решается задача Дойча при = 1 и опишитеалгоритм решенияЗадача Дойча: является ли булевская функция (), 0 ≥ ≥ 2 − 1, постоянной илисбалансированной (то есть на половине наборов функция () = 0, а на другой — () =1).Квантовый компьютер, как и просили:Работает так. |0 ⟩ = |01⟩. После прохождения операторов Адамара получается хитрая√√комбинация |1 ⟩ = |10⟩+|1⟩⊗ |10⟩−|1⟩. Потом, если аккуратно расписать, получим, что22либо |3 ⟩ = |0⟩ ⊗либо |3 ⟩ = |1⟩ ⊗|10⟩−|1⟩√,2|10⟩−|1⟩√,2и ⇒ = ,и ⇒ — сбалансирована.29 Приведите схему -кубитового квантового компьютера, на котором решается задача Дойча при произвольном n и опишите алгоритм решения.
Каковопо порядку число операций, требуемых для решенияэтой задачи Дойча на квантовом компьютере? Сравнить со случаем классического компьютераПочти все то же самое. Схема почти ничем не отличается:10Как работает — лучше пока не спрашивать...В классике нужно 2−1 +1 раз вычислить функцию, в квантовом — всего . Вот такойэкспоненциальный выигрыш.30 Как получаются экспоненциально большие выигрыши в памяти и числе операций в квантовом компьютере? Как решается проблема измерения выходногосостояния в квантовых алгоритмах (на примере алгоритма Дойча)?Смиренный игумен Пафнутий руку приложил11.