В сферата на квантовите изчисления портата Controlled-NOT (CNOT) играе ключова роля в заплитането на кубити, които са основните единици на обработката на квантовата информация. Феноменът на заплитане, известен известен като описан от Шрьодингер като "заплитането не е свойство на една система, а свойство на връзката между две или повече системи", е крайъгълен камък на квантовата механика и ключов ресурс за квантово изчисление.
Когато CNOT порта се прилага към кубити, действието му зависи от състоянието на контролния кубит. Ако контролният кубит е в суперпозиция на състояния, портата CNOT работи върху суперпозиция на прилагане и неприлагане на квантово отрицание към целевия кубит. Това наслагване на операции води до уникална характеристика на квантовото изчисление: потенциалът за заплитане между кубитите.
Заплитането, предизвикано от портата CNOT, когато контролният кубит е в суперпозиция, възниква от природата на заплитане на самата порта. В класическото изчисление операциите са детерминистични и не проявяват характеристиките на суперпозиция и заплитане на квантовите операции. Въпреки това, в квантовите изчисления, вероятностният характер на суперпозицията позволява създаването на заплетени състояния, които нямат класически аналог.
За да илюстрираме тази концепция, нека разгледаме прост пример, включващ два кубита, кубит A (контролен кубит) и кубит B (целеви кубит). Първоначално кубит A е в суперпозиция на състояния |0⟩ и |1⟩, докато кубит B е в състояние |0⟩. Когато се прилага порта CNOT с кубит A като контролен кубит и кубит B като целеви кубит, полученото заплетено състояние е суперпозиция на двата кубита, намиращи се в състояния |00⟩ и |11⟩. Това заплетено състояние не може да бъде изразено като продукт на отделни кубитни състояния, подчертавайки уникалната природа на заплитането в квантовите системи.
Прилагането на CNOT gate с контролен кубит в суперпозиция наистина може да въведе заплитане между кубитите, демонстрирайки отличителните възможности на квантовите изчисления при използване на суперпозиция и заплитане за задачи за обработка на информация.
Други скорошни въпроси и отговори относно Заключения от обратимо изчисление:
- Копирането на C(x) битовете противоречи ли на теоремата за забрана на клониране?
- Какво е значението на теоремата, че всяка класическа верига може да бъде преобразувана в съответна квантова верига?
- Как може да се запази желаният изход, като същевременно се елиминират боклуците в обратима верига?
- Каква е целта на прилагането на обратната верига при обратимо изчисление?
- Защо изхвърлянето на боклуци кубити не е жизнеспособно решение на проблема?
- Как наличието на ненужни кубити в квантовите изчисления предотвратява квантовата намеса?