Нормировка состояния кубита гарантирует, что вероятность найти кубит в каком-либо состоянии будет равна 1. Сумма квадратов амплитуд состояний кубита должна быть равна 1, чтобы удовлетворить закону сохранения вероятности.
Для состояния кубита в суперпозиции |?? = ?|0? + ?|1?, где ? и ? – амплитуды состояний 0 и 1 соответственно, верно, что:
|?|^2 + |?|^2 = 1
Это выражение гарантирует, что вероятность нахождения кубита в состоянии 0, определяемая амплитудой ?, плюс вероятность нахождения в состоянии 1, определяемая амплитудой ?, равна единице.
Нормировка состояния кубита является важным свойством, которое уважает вероятностную природу квантовой механики. Она обеспечивает, что вероятность нахождения кубита в каком-либо из базисных состояний будет корректно определена и соблюдает законы вероятности.
Кубиты играют основополагающую роль в квантовой информации и квантовых вычислениях. Их свойства, включая суперпозицию и запутанность, открывают новые возможности для решения сложных задач, таких как оптимизация и факторизация, которые являются сложными для классических вычислительных систем.
Операции над кубитами и принципы их квантового вычисления
Операции над кубитами и принципы их квантового вычисления играют ключевую роль в области квантовой информации и квантовых вычислений.
Описаны основные принципы и операции:
1. Принцип суперпозиции:
Принцип суперпозиции в квантовой механике означает, что кубиты могут находиться в состоянии суперпозиции, где одновременно представляют комбинацию базисных состояний 0 и 1 с определенными амплитудами.
Конкретное состояние кубита можно представить как комбинацию состояний 0 и 1 с соответствующими амплитудами. Например, можно записать состояние кубита как:
|?? = ?|0? + ?|1?
Здесь ? и ? – комплексные амплитуды, отражающие вероятности нахождения кубита в состояниях 0 и 1 соответственно.
Важно отметить, что когда кубит находится в состоянии суперпозиции, он находится в обоих состояниях 0 и 1 одновременно с указанными амплитудами. Это позволяет кубитам выполнять параллельные вычисления и обрабатывать информацию с большей эффективностью по сравнению с классическими битами, которые могут находиться только в одном состоянии – 0 или 1.
Конец ознакомительного фрагмента.
Текст предоставлен ООО «Литрес».
Прочитайте эту книгу целиком, купив полную легальную версию (https://www.litres.ru/book/ivv/kvantovaya-optimizaciya-glubokogo-obucheniya-issledovanie-novyh-gorizo-70453981/chitat-onlayn/?lfrom=174836202&ffile=1) на Литрес.
Безопасно оплатить книгу можно банковской картой Visa, MasterCard, Maestro, со счета мобильного телефона, с платежного терминала, в салоне МТС или Связной, через PayPal, WebMoney, Яндекс.Деньги, QIWI Кошелек, бонусными картами или другим удобным Вам способом.
