Quantum Computation 量子计算基础
admin
2023-08-16 18:24:24
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量子计算数学基础

量子比特的表示(狄拉克符号)

量子比特时基状态的量子叠加态,是二维希尔伯特空间中的单位矢量,一般表示为


左失右失


内积及性质

矢量与自己内积



映射到球面上


量子比特的测量

泡利矩阵

其他基


球面表示(布洛克球)



X方向观测

量子线路

酉算符

性质


单比特门

  • Hadamard门:XZ平面上第一三象限对称轴上反转180度

  • 相位门:绕Z轴旋转一定度数

多量子比特门

张量积表示

张量积计算

CNOT门

量子纠缠

受控门才能产生纠缠现象



量子算法

  • Deutsch-Jozsa算法:判断一个函数是常数还是平衡
  • 傅里叶变换
  • 相位估计
  • Shor算法:寻找阶数
  • 量子搜索:Grover算法

Qiskit量子门速查手册

单比特

  • U(U3)

  • U2

  • U1(P)

  • I(ID)

  • X

  • Y

  • Z

  • H

  • S

  • SDG

  • T

  • TDG

  • RX

  • RY

  • RZ

双量子比特

  • CX

  • CY

  • CZ

  • CH

  • CRZ

  • CP

  • CU3

 C U 3(\theta, \phi, \lambda) q_{0}, q_{1}=I \otimes|0\rangle\langle 0|+U 3(\theta, \phi, \lambda) \otimes| 1\rangle\langle 1|=\left(\begin{array}{cccc} 1 & 0 & 0 & 0 \\ 0 & \cos \left(\frac{\theta}{2}\right) & 0 & -e^{i \lambda} \sin \left(\frac{\theta}{2}\right) \\ 0 & 0 & 1 & 0                <!--end::Text-->
            </div>
            <!--end::Description-->
            <div class= 量子5算法5内积5张量5相位

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