Não consigo entender como posso executar o CNOT ( ) se q 1 fizer
parte de um par emaranhado, como o estado Bell 0 B que se forma aqui após a transformação Hadamard.q1 1, q2q1B0
A chave é observar o que acontece com os estados da base computacional (ou, nesse caso, com qualquer outro conjunto completo de estados da base) ao aplicar as portas quânticas relevantes. Não importa se o estado é emaranhado ou separável. Este método sempre funciona.
Vamos considerar o estado Bell de qubit (de dois qubits A e B ):2AB
|Ψ⟩=12–√(|00⟩+|11⟩)
é formado por um iguallinearsuperposição dos estados básicos computacionais | 00 ⟩ & | 11 ⟩ (que pode ser expresso como | 0 ⟩ Um ⊗ | 0 ⟩ B e | 1 ⟩ Um ⊗ | 1 ⟩ B respectivamente) e | 1 ⟩ A ⊗ | 1 ⟩ B . Não precisamos nos preocupar com os outros dois estados de base computacional: | 01 ⟩|Ψ⟩|00⟩|11⟩|0⟩A⊗|0⟩B|1⟩A⊗|1⟩B|1⟩A⊗|1⟩B|01⟩e como eles não são parte da superposição de estados de Bell | VF ⟩ . Um portão CNOT basicamente vira (ou seja, faz qualquer um dos dois mapeamentos | 0 ⟩ ↦ | 1 ⟩ ou | 1 ⟩ ↦ | 0 ⟩ ) o estado do qbit B no caso do qbit A está no estado | 1 ⟩ , ou então ele não faz nada.|10⟩|Ψ⟩|0⟩↦|1⟩|1⟩↦|0⟩B A|1⟩
Então, basicamente, o CNOT manterá o estado da base computacional como ela é. No entanto, ele converterá o estado da base computacional | 11 ⟩ para | 10 ⟩ . Da ação do CNOT em | 00 ⟩ e | 11 ⟩ , você pode deduzir a ação de CNOT sobre o estado de superposição | VF ⟩ agora:|00⟩|11⟩|10⟩|00⟩|11⟩|Ψ⟩
CNOT|Ψ⟩=12–√(|00⟩+|10⟩)
Editar :
|Ψ⟩ C
Também nesse caso, você pode proceder da mesma maneira que acima.
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|Ψ⟩⊗|0⟩C=12–√(|0⟩A⊗|0⟩B+|1⟩A⊗|1⟩B)⊗|0⟩C
=12–√(|0⟩A⊗|0⟩B⊗|0⟩C+|1⟩A⊗|1⟩B⊗|0⟩C)
B
|000⟩|110⟩|000⟩=|0⟩A⊗|0⟩B|0⟩CB|0⟩C|0⟩B|0⟩C|110⟩=|1⟩A⊗|1⟩B⊗|0⟩CB|1⟩C|0⟩B|1⟩C|1⟩
Assim, você acaba com o estado:
12–√(|0⟩A⊗|0⟩B⊗|0⟩C+|1⟩A⊗|1⟩B⊗|1⟩C)
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