Emaranhamento no algoritmo de Shor


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Alguém lida com a noção de superposição ao estudar o algoritmo de Shor, mas e quanto ao emaranhamento? Onde exatamente ele aparece nesse circuito específico? Suponho que ele ainda não esteja presente no estado inicial , mas e em um processo posterior, após aplicar as portas Hadamard, as portas controladas em U e a transformada inversa de Fourier? Entendo que o primeiro e o segundo registradores precisam ser entrelaçados, caso contrário, a medição final de um deles não entraria em colapso com o outro, o que nos dá o período (bem, mais ou menos, precisamos usar frações contínuas para deduzi-lo) .|0|0


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Vale a pena saber que toda computação quântica interessante em estados puros deve conter emaranhamento em algum lugar. Caso contrário, o circuito é facilmente simulado em um computador clássico. Obviamente, isso não explica o 'onde' para um circuito específico, mas isso já está na sua resposta!
DaftWullie

Respostas:


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Sua pergunta contém a resposta, como você mencionou o portão U controlado, que é um portão emaranhado. Você verá na página que eu vinculei que a ação de cU em por exemplo, pode transformar o estado em um estado que não pode ser escrito como um produto:|+|0

|+|0=(|0+|12)|0=(|00+|102)=(|00+|1U|02)=(|00+|1(u00|0+u10|1)2)

Na última etapa, usei a definição de da descrição de U controlado controlado :U

insira a descrição da imagem aqui

Um exemplo em que essa porta é emaranhada é onde = 0 e , que é apenas a porta . Nesse caso, obtemos que é o estado Bell e está entrelaçado ao máximo. u 10 = 1 C N O T 1u00u10=1CNOT12(|00+|11)

Você também pode estar interessado neste artigo: "Enredamento e seu papel no algoritmo de Shor" .


Obrigado pela compreensão. Portanto, pode-se dizer com certeza que, depois dos portões de Hadamard, ainda não há emaranhamento. Isso pode acontecer somente depois dos portões da CU e o grau de emaranhamento adicional já é mais difícil de analisar. Corrigir?
perguntando

Você está absolutamente certo de que os Hadamard não envolvem nada. Eles são portões de qubit único. O emaranhamento é sobre dois ou mais sistemas. Emaranhamento é definido como não sendo capaz de escrever o estado como um produto. Hadamard transforma | 0> | 0> | 0> | 0> em | +> | +> | +> | +>, o que significa que um estado do produto permanece um estado do produto. Você também está certo de que o grau de envolvimento é difícil de analisar. Para o entrelaçamento de 2 qubit, não é tão ruim, mas para o entrelaçamento de vários qubit, existem duas maneiras diferentes de caracterizar o entrelaçamento. Procure "testemunhas de emaranhamento".
User1271772
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