CNOT

Negația controlată ( C-NOT' , CNOT , controlled NOT ) este o poartă logică reversibilă care implementează o operație similară XOR clasic , un caz special al clasei de poartă CU (operații controlate U). Are 2 intrari si 2 iesiri. Prima intrare este un semnal de control, a doua intrare este un bit care va fi inversat dacă o unitate este aplicată la intrarea de control. Poarta logică clasică NOT are 1 ieșire, dar poarta C-NOT necesită 2 ieșiri pentru a menține reversibilitatea , iar la ieșirea suplimentară este aplicat un semnal de control nemodificat.

Este utilizat pe scară largă ca o poartă cuantică , atunci când inversează al doilea qubit numai pentru acele stări cuantice de intrare în care primul qubit (de control) este egal cu unu. Orice operație cuantică poate fi implementată folosind o poartă logică de negare controlată (CNOT) și inversarea stării unui singur qubit [1] [2] .

Matricea de transformare a acestei porti are forma:

CNOT poate fi reprezentat și ca un tabel de adevăr:

Intrare Ieșire
 0  0  0  0 
0 unu 0 unu
unu 0 unu unu
unu unu unu 0

Prima implementare fizică a porții cuantice CNOT a fost obținută în 1995. [3] În această implementare, a fost folosit un ion 9 Be + și doi qubiți au fost implementați conform schemei propuse de Cirac și Zoller pe diferitele sale stări (diviziunea hiperfină ²S 1/2 pentru qubitul țintă și 2 stări ale armonicii oscilator pentru qubit-ul de control). Fiabilitatea elementului a fost de aproximativ 90%. [patru]

Vezi și

Note

  1. ↑ Tycho Sleater, Harald Weinfurter. Porți logice cuantice universale realizabile  // Scrisori de revizuire fizică. - 15-05-1995. - T. 74 , nr. 20 . — S. 4087–4090 . - doi : 10.1103/PhysRevLett.74.4087 .
  2. ↑ JI Cirac, P. Zoller. Calcule cuantice cu ioni prinși la rece  // Scrisori de revizuire fizică. - 15-05-1995. - T. 74 , nr. 20 . — S. 4091–4094 . - doi : 10.1103/PhysRevLett.74.4091 . Arhivat din original pe 26 ianuarie 2021.
  3. ↑ Biți cuantici și secrete cuantice, pagina 124 „În 1995, prima poartă logică cuantică funcțională a fost demonstrată în laboratorul lui Dave Wineland de la Institutul Național de Standarde și Tehnologie (NIST) din Boulder, Colorado. În experimentul lor, au realizat o poartă CNOT folosind doar un singur ion prins.”
  4. ↑ „Demonstration of a Fundamental Quantum Logic Gate” Arhivat 15 octombrie 2019 la Wayback Machine C. Monroe, DM Meekhof , BE King, WM Itano, DJ Wineland; Institutul Național de Standarde și Tehnologie, Boulder, Colorado. 14 iulie 1995. Physical Review Letters Volumul 75 Numărul 25 din decembrie 1995. Pagina 4714 doi:10.1103/PhysRevLett.75.4714

Literatură