একটি সাধারণ উদাহরণ হিসাবে ধরুন আপনার নির্দিষ্ট স্থিতিতে এবং দুটি কুইবিট রয়েছে । সিস্টেমের সম্মিলিত অবস্থা হ'ল বা শর্টহ্যান্ডে ।| 0 ⟩ | 0 ⟩ ⊗ | 0 ⟩ | 00 ⟩|0⟩|0⟩|0⟩⊗|0⟩|00⟩
তারপরে আমরা যদি কবিটগুলিতে নিম্নলিখিত অপারেটরগুলি প্রয়োগ করি (চিত্রটি সুপারডেন্স কোডিং উইকির পৃষ্ঠা থেকে কাটা হয় ), ফলস্বরূপ অবস্থা একটি জড়িত রাষ্ট্র, একটি বেল রাষ্ট্র ।
চিত্রটিতে প্রথমে আমাদের কাছে হাডামারড গেটটি প্রথম কুইউটে অভিনয় করে যা দীর্ঘ আকারে যাতে এটি দ্বিতীয় কোবিটে পরিচয় অপারেটর হয়।H⊗I
হাদামার্ড ম্যাট্রিক্স দেখতে
যেখানে ভিত্তি আদেশ করা হয়েছে।{| 0⟩,| 1⟩}
H=12–√(111−1)
{ | 0 ⟩ , | 1 ⟩ }
সুতরাং হাডামারড অপারেটর কাজ করার পরে এখন রাষ্ট্র
(H⊗I)(|0⟩⊗|0⟩)=H|0⟩⊗I|0⟩=12–√(|0⟩+|1⟩)⊗(|0⟩)=12–√(|00⟩+|10⟩)
সার্কিটের পরবর্তী অংশটি হ'ল একটি নিয়ন্ত্রিত নয় গেট, যা প্রথম কুইবিট যদি হয় তবে কেবল দ্বিতীয় কোয়েটে কাজ করে ।1
আপনি হিসাবে হিসাবে প্রতিনিধিত্ব করতে পারেন , যেখানেবিট সম্মুখের দিকে একটি অভিক্ষেপ অপারেটর হয় , অথবা ম্যাট্রিক্স আকারে । একইভাবেহয় ।| 0 ⟩ ⟨ 0 | ⊗ আমি + | 1 ⟩ ⟨ 1 | ⊗ এক্স | 0 ⟩ ⟨ 0 | 0 ( 1 0 0 0 ) | 1 ⟩ ⟨ 1 | ( 0 0 0 1 )CNOT|0⟩⟨0|⊗I+|1⟩⟨1|⊗X|0⟩⟨0|0(1000)|1⟩⟨1|(0001)
অপারেটর বিট উল্টানো অপারেটর প্রতিনিধিত্ব হিসাবে ।( 0 1 1 0 )X(0110)
সামগ্রিকভাবে ম্যাট্রিক্স হল( 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 )CNOT⎛⎝⎜⎜⎜1000010000010010⎞⎠⎟⎟⎟
যখন আমরা প্রয়োগ করি তখন আমরা হয় আমাদের ভেক্টর হিসাবে লিখে ম্যাট্রিক্স ব্যবহার করতে পারি , বা আমরা সবেমাত্র টেন্সর পণ্য ফর্মটি ব্যবহার করতে পারি।( 1CNOT⎛⎝⎜⎜⎜⎜⎜12√012√0⎞⎠⎟⎟⎟⎟⎟
CNOT(12–√(|00⟩+|10⟩))=12–√(|00⟩+|11⟩)
আমরা দেখতে পাচ্ছি যে রাজ্যের প্রথম অংশের জন্য প্রথম বিটটি , সুতরাং দ্বিতীয় বিটটি একা থাকে; রাজ্যের দ্বিতীয় অংশ প্রথম বিটটি , তাই দ্বিতীয় বিট থেকে তে উল্টে যায় ।0 | 10 ⟩ 1 0 1|00⟩0|10⟩101
আমাদের চূড়ান্ত অবস্থাটি যা চারটি বেল রাজ্যের মধ্যে একটি যা সর্বাধিক বিভ্রান্ত রাষ্ট্র।
12–√(|00⟩+|11⟩)
তাদের জড়িয়ে যাওয়ার কী বোঝায় তা দেখার জন্য, লক্ষ্য করুন যে আপনি যদি প্রথম কোয়েটের অবস্থা পরিমাপ করেন তবে বলুন যে আপনি যদি এটি বলেছিলেন তা অবিলম্বে আপনাকে দ্বিতীয় কোয়েটটিও হতে হবে বলে জানায় , কারণ আমাদের একমাত্র সম্ভাবনা।000
উদাহরণস্বরূপ এই রাজ্যের সাথে তুলনা করুন:
12(|00⟩+|01⟩+|10⟩+|11⟩).
যদি আপনি পরিমাপ করেন যে প্রথম কোয়েটটি একটি শূন্য, তবে রাষ্ট্রটি এ নেমে আসে, যেখানে এখনও দ্বিতীয়টি 50-50 হওয়ার সম্ভাবনা রয়েছে কোয়েট হ'ল বা ।12√(|00⟩+|01⟩)01
আশা করি এটি একটি ধারণা দেয় যা কীভাবে রাজ্যগুলিকে জড়িয়ে যেতে পারে। আপনি যদি কোনও নির্দিষ্ট উদাহরণ জানতে চান, যেমন ফোটন বা ইলেকট্রন ইত্যাদি জড়িত, তবে আপনাকে নির্দিষ্ট গেটগুলি কীভাবে প্রয়োগ করা যেতে পারে তা খতিয়ে দেখতে হবে, তবে এখনও আপনি গণিত একইভাবে লিখতে পারেন, এবং বিভিন্ন জিনিস উপস্থাপন করতে পারে বিভিন্ন শারীরিক পরিস্থিতি।01
আপডেট 1: কিউএম / কিউসি / ডায়ারাক স্বীকৃতি সম্পর্কিত মিনি গাইড
সাধারণত single bit is, একক কুইবিটের জন্য একটি স্ট্যান্ডার্ড কম্পিউটেশনাল (অর্থো-নরমাল) ভিত্তি রয়েছে , বলুন ভেক্টর স্পেস।{|0⟩,|1⟩}H=span{|0⟩,|1⟩}
ভিত্তি আমরা চিহ্নিত করতে পারেন এই ক্রম ইন সঙ্গে এবং সঙ্গে । তারপরে যে কোনও একক কুইট অপারেটর ম্যাট্রিক্স ফর্মটিতে এই ভিত্তিটি ব্যবহার করে লেখা যেতে পারে। যেমন একটি বিট ফ্লিপ অপারেটর (পাউলি- সিগমা_এক্সের পরে ) যা নেওয়া উচিত রেঙ্গেল এবং , হিসাবে লেখা যেতে পারে , ম্যাট্রিক্সের প্রথম কলামটি হ'ল প্রথম ভিত্তি ভেক্টরের চিত্র এবং on|0⟩(10)|1⟩(01)Xσx|0⟩↦|1⟩|1⟩↦|0⟩(0110)
যখন আপনার একাধিক বলুন স্কুবিটগুলি সেগুলি স্থান should ম্যাথকল । এই স্থানটির ভিত্তিতে জিরো এবং স্ট্রিং দ্বারা লেবেলযুক্ত, যেমন যা সাধারণত সরলতার জন্য সংক্ষেপিত হয় ।nH⊗n:=H⊗H⊗⋯⊗Hn−times|0⟩⊗|1⟩⊗|1⟩⊗…⊗|0⟩|011…0⟩
দুটি কুইবিটের জন্য একটি সাধারণ উদাহরণ, ভিত্তি, বা শর্টহ্যান্ডে ।H⊗2=H⊗H{|0⟩⊗|0⟩,|0⟩⊗|1⟩,|1⟩⊗|0⟩,|1⟩⊗|1⟩}{|00⟩,|01⟩,|10⟩,|11⟩}
ম্যাট্রিক্স ব্যবহার করার জন্য এই ভিত্তিতে অর্ডার করার বিভিন্ন উপায় রয়েছে, তবে একটি প্রাকৃতিক বিষয় হল স্ট্রিংগুলি অর্ডার করা যেন তারা উপরের মতো বাইনারিতে সংখ্যা হয়। উদাহরণস্বরূপ ক্যুইটের জন্য আপনি ভিত্তিটি হিসাবে অর্ডার করতে পারেন3
{|000⟩,|001⟩,|010⟩,|011⟩,|100⟩,|101⟩,|110⟩,|111⟩}.
এটি দরকারী হওয়ার কারণটি হ'ল এটি অপারেটরগুলির ম্যাট্রিকগুলির জন্য ক্রোনেকার পণ্যটির সাথে সাদৃশ্যপূর্ণ । উদাহরণস্বরূপ, প্রথমে ভেক্টরগুলির দিকে নজর দিন:
|0⟩⊗|0⟩=(10)⊗(10):=⎛⎝⎜⎜⎜1⋅(10)0⋅(10)⎞⎠⎟⎟⎟=⎛⎝⎜⎜⎜1000⎞⎠⎟⎟⎟
এবং
|0⟩⊗|1⟩=(10)⊗(01):=⎛⎝⎜⎜⎜1⋅(01)0⋅(10)⎞⎠⎟⎟⎟=⎛⎝⎜⎜⎜0100⎞⎠⎟⎟⎟
এবং একইভাবে
|1⟩⊗|0⟩=⎛⎝⎜⎜⎜0010⎞⎠⎟⎟⎟,|1⟩⊗|1⟩=⎛⎝⎜⎜⎜0001⎞⎠⎟⎟⎟
আপনার যদি অপারেটর থাকে যেমন, যা দুটি কুইবিটের উপরে কাজ করে এবং আমরা উপরের ভিত্তির ভিত্তিতে অর্ডার করি আমরা এই ভিত্তিতে ম্যাট্রিক্স সন্ধানের জন্য ম্যাট্রিকের ক্রোনেকার পণ্যটি নিতে পারি:X1X2:=X⊗X
X1X2=X⊗X=(0110)⊗(0110)=⎛⎝⎜⎜⎜0⋅(0110)1⋅(0110)1⋅(0110)0⋅(0110)⎞⎠⎟⎟⎟=⎛⎝⎜⎜⎜0001001001001000⎞⎠⎟⎟⎟
আমরা যদি উপরে হিসাবে দেওয়া উদাহরণ । এটিকে ম্যাট্রিক্স আকারে হিসাবে গণনা করা যেতে পারে , যা আপনি চেক করতে পারেন উপরের ম্যাট্রিক্স।CNOT|0⟩⟨0|⊗I+|1⟩⟨1|⊗X∗(1000)⊗(1001)+(0001)⊗(0110)CNOT
শর্টহ্যান্ডস এবং টেনসর পণ্যগুলি ব্যবহার করে অভ্যস্ত হওয়ার পরিবর্তে সমস্ত কিছুকে ম্যাট্রিক্সের উপস্থাপনে পরিণত করার পরিবর্তে অভ্যস্ত হওয়া সার্থক হওয়ায় স্কুবিটের জন্য কম্পিউটেশনাল স্পেসটি হিসাবে বৃদ্ধি পায় , যার অর্থ তিনটি হাতের জন্য আপনি ম্যাট্রিকস, -কেউকেউব্যাট আছে ম্যাট্রিক্স এবং এটি দ্রুত ম্যাট্রিক্স ফর্ম রূপান্তর ব্যবহারিক কম হয়ে যায়।2nn8×8416×16
পাশে : মতো ভেক্টরগুলির প্রতিনিধিত্ব করার জন্য ডায়রাক স্বরলিপি ব্যবহার করার কয়েকটি সাধারণ উপায় রয়েছে ; দ্বৈত ভেক্টর যেমন, অভ্যন্তরীণ পণ্য ভেক্টর এবং ; মত স্থান অপারেটার।| 0 ⟩ ⟨ 0 | ⟨ 0 | 1 ⟩ | 0 ⟩ | 1 ⟩ এক্স = | 0 ⟩ ⟨ 1 | + | 1 ⟩ ⟨ 0 |∗|0⟩⟨0|⟨0|1⟩|0⟩|1⟩X=|0⟩⟨1|+|1⟩⟨0|
মতো অপারেটর এটি একটি প্রজেকশন অপারেটর হলেন (অর্থোগোনাল) প্রক্ষেপণ অপারেটর কারণ এটি এবং ।পি 2 = পি পি † = পিP0=|0⟩⟨0|P2=PP†=P