Rejestr kwantowy
W dziedzinie przetwarzania kwantowej , A rejestr kwantowy jest rejestrem składa się z kilku qubitach , jest to równoznaczne z Quantum klasycznego rejestru .
Definicja
Rejestr kwantowy wielkości to system kwantowy składający się z kubitów.
nie{\ displaystyle n}nie{\ displaystyle n}
Można go przedstawić jako przestrzeń Hilberta , w której przechowywane dane mają postać:
H.{\ displaystyle {\ mathcal {H}}}
H.=H.nie-1⊗H.nie-2⊗...⊗H.0{\ Displaystyle {\ mathcal {H}} = {\ mathcal {H_ {n-1}}} \ otimes {\ mathcal {H_ {n-2}}} \ otimes \ ldots \ otimes {\ mathcal {H_ {0 }}}}.
Rejestr kwantowy vs. klasyczny rejestr
Przede wszystkim istnieje różnica pojęciowa między rejestrem kwantowym a klasycznym.
Klasyczny rejestr rozmiarów składa się z tablicy przełączników . Kwantowy rejestr wielkości to po prostu zbiór kubitów.
nie{\ displaystyle n}nie{\ displaystyle n} nie{\ displaystyle n}nie{\ displaystyle n}
Ponadto, podczas gdy rejestr o klasycznej wielkości jest w stanie przechowywać pojedynczą wartość możliwości generowanych przez bity, rejestr kwantowy jest w stanie przechowywać wszystkie możliwości generowane przez jego kubity w tym samym czasie.
nie{\ displaystyle n}2nie{\ displaystyle 2 ^ {n}}nie{\ displaystyle n}2nie{\ displaystyle 2 ^ {n}}
Na przykład weźmy rejestr 2-bitowy. Typowy rejestr jest w stanie przechowywać tylko jedną z możliwych wartości reprezentowanych przez 2 bity - odpowiednio.
00,01,10,11(0,1,2,3){\ Displaystyle 00,01,10,11 \ quad (0, 1, 2, 3)}
Jeśli weźmiemy 2 kubity w stanie superpozycji :
|w0⟩=12(|0⟩+|1⟩){\ Displaystyle | a_ {0} \ rangle = {\ Frac {1} {\ sqrt {2}}} (| 0 \ rangle + | 1 \ rangle)} i |w1⟩=12(|0⟩-|1⟩){\ Displaystyle | a_ {1} \ rangle = {\ Frac {1} {\ sqrt {2}}} (| 0 \ rangle - | 1 \ rangle)}
Z definicji wynika, że:
|w⟩=|w0⟩⊗|w1⟩=12(|00⟩-|01⟩+|10⟩-|11⟩){\ Displaystyle | a \ rangle = | a_ {0} \ rangle \ otimes | a_ {1} \ rangle = {\ frac {1} {2}} (| 00 \ rangle - | 01 \ rangle + | 10 \ rangle - | 11 \ rangle)}
W związku z tym zauważamy, że kubit jest domyślnie zdolny do przechowywania wszystkich wartości jednocześnie.
Bibliografia
-
(w) Autor nieznany „ Podstawowe pojęcia w obliczeniach kwantowych ”, {{{rok}}}.
-
Günther W., VN Gheorghe, FG Major , Charged particle traps II: applications , Berlin, Springer,2009( ISBN 978-3540922605 ) , str. 220
Zobacz też
<img src="https://fr.wikipedia.org/wiki/Special:CentralAutoLogin/start?type=1x1" alt="" title="" width="1" height="1" style="border: none; position: absolute;">