פורטל:מדעי המחשב/מאמר נבחר/7

שער הדמר של קיוביט בודד

שער קוונטי הינו סוג של שער לוגי אשר פועל לפי חוקי מכניקת הקוונטים. שער קוונטי מממש טרנספורמציה של n קיוביטים בכניסת השער, אל n קיוביטים במוצא השער. הטרנספורמציה ניתנת לביטוי בתור אופרטור יוניטרי בממד $2^n$, לרוב מסומנת כ $U$ או $U_n$. כל שער קוונטי חייב להיות הפיך, כלומר לכל שער $U$ קיים שער הפכי $U^{†}$, כך שהפעלת השער ההפכי על מוצא $U$ מחזירה את המצב ההתחלתי של הקיוביטים.

הפעלת שער קוונטי $U$ על אוגר המכיל קיוביטים במצב הקוונטי $|x⟩$ תשנה את מצב האוגר ל $U|x⟩$. כמובן, שמצב האוגר בכניסה יכול להיות כל מצב שהוא (מצב בסיס או סופרפוזיציה כלשהי של מצבי בסיס). מעקרון הליניאריות יתקבל כי הפעלת השער על הסופרפוזיציה $\alpha |x⟩+\beta |y⟩$ תתן במוצא השער את המצב $U(\alpha |x⟩+\beta |y⟩)=\alpha U|x⟩+\beta U|y⟩$. תבנית:עמ