CNOT

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук

Контрольоване заперечення (C-NOT, CNOT від англ. Controlled NOT gate) — один із найважливіших квантових вентилів, що реалізує операцію схожу з класичним XOR, окремий випадок класу вентилів CU (контрольовані операції U). На відміну від класичного логічного вентиля, що має 1 вихід, CNOT має 2 виходи, завдяки чому зберігається оборотність обчислень. Може бути використаний для розплутування ЕПР-станів. Взагалі, будь-яку квантову схему можна змоделювати, використовуючи комбінацію лише елементів CNOT і поворотів окремих кубітів.

Дія[ред.ред. код]

Вентиль CNOT інвертує другий (керований) кубіт тільки, якщо на перший (керуючий) кубіт подано 1:

До Після
Керуючий кубіт Керований кубіт Керуючий кубіт Керований кубіт
0 0 0 0
0 1 0 1
1 0 1 1
1 1 1 0

Значення другого (керованого) кубіту після дії CNOT співпадає з результатом дії класичного логічного елемента XOR.

Матриця перетворення даного вентиля має вигляд:

 CNOT = \begin{bmatrix} 1 & 0 & 0 & 0 \\ 0 & 1 & 0 & 0 \\ 0 & 0 & 0 & 1 \\ 0 & 0 & 1 & 0 \end{bmatrix}

В 1995 році Кристофер Монро й Девід Вайнленд вперше отримали експериментальну реалізацію CNOT[1], де використовувався один іон 9Be+; два кубіти були реалізовані згідно зі схемою, запропонованою Сіраком і Цоллером[2], на різних його станах (надтонке розщеплення ²S1/2 для керованого кубіта і 2 стани гармонічного осцилятора для керуючого кубіта). Надійність роботи елемента склала близько 90%.

Примітки[ред.ред. код]

  1. Monroe C., Meekhof D. M., King B. E., Itano W. M., Wineland D. J. Demonstration of a Fundamental Quantum Logic Gate // Phys. Rev. Lett, 75 (1995) (25) С. 4714-4717.
  2. Cirac J. I., Zoller P. Quantum Computations with Cold Trapped Ions // Phys. Rev. Lett, 74 (1995) (20) С. 4091-4094.

Література[ред.ред. код]