ایا د کوانټم دروازې د کلاسیک دروازو په څیر د محصولاتو په پرتله ډیر معلومات لري؟
د کوانټم محاسبې په ساحه کې، د کوانټم دروازې مفهوم د کوانټم معلوماتو په مینځلو کې بنسټیز رول لوبوي. د کوانټم دروازې د کوانټم سرکیټونو د جوړولو بلاکونه دي، د کوانټم حالتونو پروسس او بدلون وړ کوي. د کلاسیکي دروازو په مقابل کې، د کوانټم دروازې نشي کولی د محصول په پرتله ډیر معلومات ولري، ځکه چې دوی باید د واحد عملیات استازیتوب وکړي، د بیلګې په توګه د بیرته راګرځیدو وړ وي.
په کلاسیک کمپیوټینګ کې، دروازې (لکه د مثال په توګه د AND دروازه او یا دروازه) معمولا دوه داخلونه او یو محصول لري (دا دروازې د نه بدلیدونکي بولین الجبرا په کټګورۍ کې راځي، په هرصورت دلته کلاسیک دروازې هم شتون لري چې ورته شمیرې لري. او محصولات او له همدې امله د بیرته راګرځیدو وړ دي). که څه هم په کوانټم محاسبه کې دروازې باید د یووالي ملکیت ښکاره کړي، او له همدې امله باید د انډولونو او محصولاتو ورته شمیر ولري.
د کوانټم دروازو یوه اړینه ځانګړتیا د دوی یووالي ده، پدې معنی چې دوی باید د کوانټم حالت نورمال کولو ساتنه وکړي او د بیرته راګرځیدو وړ وي. دا اړتیا دا یقیني کوي چې د کوانټم عملیات ټاکونکي دي او بیرته اخیستل کیدی شي، کوم چې د کوانټم معلوماتو د همغږۍ ساتلو لپاره مهم دی. د واحد بدلونونو په کارولو سره، د کوانټم دروازې کولی شي د عملیاتو پراخه لړۍ پلي کړي، په شمول د کوانټم فویریر بدلونونه، د کوانټم پړاو اټکل، او د کوانټم ټیلیپوریشن.
د کوانټم دروازې یوه بیلګه بیلګه (د ورته شمیر انپټونو او محصولاتو درلودل) د کنټرول شوي نه (CNOT) دروازه ده. د CNOT دروازه، چې د دوه qubit دروازه ده، دوه ان پټ qubits او دوه output qubits لري. دا په دوهم کوبیټ (هدف کوبیټ) کې نه عملیات ترسره کوي یوازې هغه وخت چې لومړی کوبیټ (کنټرول کوبیټ) په حالت کې وي |1⟩. دا دروازه بیلګه کوي چې څنګه د کوانټم دروازې کولی شي څو کوبیټونه په یو وخت کې اداره کړي، د کوانټم محاسبه کې د متوازیتوب ښکارندوی کوي، مګر د بیرته راګرځیدو وړتیا هم.
برسېره پر دې، د نړۍ د کوانټم دروازې، لکه د Hadamard دروازه، Pauli دروازې، او د پړاو دروازې، د CNOT دروازې سره یوځای یو بشپړ (نړیوال) سیټ جوړوي چې د کوانټم سیسټم په اړه د هر یو واحد بدلون اټکل کولو لپاره کارول کیدی شي (په بل عبارت د هر ډول پلي کولو لپاره. بله کوانټم دروازه یا د دروازو سیټ). دا نړیوال دروازې، د مناسب کوانټم الګوریتمونو سره په ترکیب کې، د کوانټم سرکیټونو احساس وړوي چې د پیچلو کمپیوټري ستونزو په اغیزمنه توګه حل کولو توان لري، په ځینو ډومینونو کې د کلاسیک کمپیوټرونو وړتیاو څخه تیریږي.
په کوانټم کمپیوټیشن کې د کوانټم دروازې د دوی د یووالي ملکیت له امله نشي کولی د محصول څخه ډیر معلومات ولري (کوم چې د بولین کلاسیک دروازو په مقابل کې د محاسبې بیرته راګرځیدو ته ژباړه کوي، لکه د مثال په توګه د NOR او NAND دروازې، او همدارنګه معیاري OR او AND دروازې. ، یا د XOR دروازې چې د کلاسیک CNOT دروازې سره مطابقت لري ، کوم چې د کنټرول بټ نه ساتي). د بیرته راګرځیدونکي کوانټم دروازې په کوبیټونو کې پیچلي عملیاتو ته اجازه ورکوي چې د کوانټم میخانیک اصول کاروي. د کوانټم ګیټس استقامت او ځواک د دوی د یووالي او د کوانټم حالتونو د بدلولو وړتیا څخه رامینځته کیږي ، چې د بدلون وړ کمپیوټري وړتیاو سره د کوانټم الګوریتمونو پراختیا ته لاره هواروي.
د حقیقت په توګه د کوانټم معلوماتو او د کمپیوټر انجینرۍ ټولنې له لید څخه د محاسبې تیوري وده د IBM څیړونکي چارلس بینیټ سره پیل شوه چې د کلاسیک بیرته راګرځیدونکي کمپیوټري جوړښتونو په پام کې نیولو سره یې پوهیدل چې د کلاسیک بولین منطق دروازې نه بدلیدونکي دي او له همدې امله معلومات له لاسه ورکوي ، د معلوماتو کوډ کولو تحلیل کوي. انرژی د تودوخې په شرایطو کې (کوم چې د Landauer اصول c لخوا رسمی شوی چې د هر بولین منطقی دروازې په عملیاتو کې د هر یو بټ له مینځه وړل شوي انرژي اندازه محاسبه کوي ترڅو د ln2 سره مساوي وي، د بیلګې په توګه د 2 طبیعي لوګاریتم چې د بولټزمان ثابت لخوا ضرب شوی. او د حرارت درجه) او له همدې امله په داسې جوړښتونو کې د کمپیوټري پروسیسرونو تودوخه د نه منلو وړ معرفي کوي ، کوم چې د نور کوچني کولو کې خنډ و. چارلیس بینیټ د بیرته راګرځیدونکي کلاسیک دروازو ته مخه کړه مګر دا یې ثابته کړه چې واحد نړیوال دروازې چې د بیرته راګرځیدو وړ دي یوازې 3-bit دروازې دي (لکه د فریډکین دروازه یا د توفولي دروازه، په بل ډول د CCNOT په نوم پیژندل کیږي، یا د کنټرول کنټرول دروازې نه). د دې حقیقت له امله چې د کلاسیک کمپیوټري جوړښتونو د بولین منطق دروازې (لکه NAND، یو واحد نړیوال دروازه) څخه 3-bit ګیټس ته لیږدول به غیر واقعیت وي ځکه چې د کمپیوټر پروسیسرونو کې په ساده ټرانزیسټرونو کې پلي شوي د بولین ګیټس ښه تاسیس شوي تخنیکي معیار له امله، بینیټ لیږدول شوی. د هغه تمرکز د کوانټم کمپیوټري ماډل ته دی، ځکه چې دا باید په کوانټم فزیک کې د یووالي وخت ارتقاء د بنسټیز ملکیت له امله بیرته راګرځیدونکي وي. دې د کوانټم معلوماتو او د محاسبې تیورۍ پراختیا او د تجربوي واقعیتونو تعقیب لپاره یو نوی، پیاوړی پرمختیایي محرک معرفي کړ.
په اړه نورې وروستۍ پوښتنې او ځوابونه EITC/QI/QIF د کوانټم معلوماتو اساسات:
- ایا د کوانټم حالتونو طول تل ریښتیني شمیرې دي؟
- د کوانټم منفي دروازه (کوانټم نه یا پاولي ایکس دروازه) څنګه کار کوي؟
- ولې د حدمرد دروازه پخپله د بیرته راګرځیدو وړ ده؟
- که چیرې د بیل حالت لومړی کوبیټ په یو ټاکلي اساس اندازه کړئ او بیا دوهم کوبیټ په یو اساس اندازه کړئ چې د یوې ټاکلې زاویې تیټا لخوا گردش کیږي، احتمال چې تاسو به اړوند ویکتور ته پروجیکشن ترلاسه کړئ د تیټا د سین مربع سره مساوي دی؟
- د خپل سري qubit superposition حالت تشریح کولو لپاره به د کلاسیک معلوماتو څو بټونو ته اړتیا وي؟
- څو ابعاد د 3 qubits ځای لري؟
- ایا د کوبیټ اندازه کول به د دې کوانټم سپرپوزیشن له مینځه ویسي؟
- ایا د کوانټم دروازو په نړیواله کورنۍ کې د CNOT دروازه او د هاممرډ دروازه شامله ده؟
- د ډبل سلیټ تجربه څه ده؟
- ایا د قطبي فلټر ګرځول د فوټون د قطبي کولو اندازه کولو اساس بدلولو سره مساوي دي؟
نورې پوښتنې او ځوابونه په EITC/QI/QIF د کوانټم معلوماتو اساساتو کې وګورئ