IK - W ETI.ELEMENTARZ (1).pdf

(2986 KB) Pobierz
2012
ETI REDAKCJA
[ ETI.ELEMENTARZ ]
INFORMATYKA KWANTOWA
 
924736753.031.png 924736753.032.png 924736753.033.png 924736753.001.png
 
924736753.002.png
1. Operatory unitarne – definicja własności związek z odwracalnością
operacji w skali czasowej
WkrócieSątooperatoryktóreopiujątranormacjeodwracalneIchmodułjet=1iachowują
iloczyn skalarny.
2. Operatory hermitowskie – definicja własności związek z mierzalnością
wielkości fizycznych
Operatory HERMITOWSKIE – definicja, włanociwiąekmieralnociąwielkociiycnych
Definicja:
Tooperatoryopiującewłanociiycne– obserwable.
) )
Włanoci:
- wartociwłaneoperatorówhermitowkichą rzeczywiste ,
- tanywłaneoperatora hermitowskiego ortonormalne tanowiąbawpretreniHilberta
- operatorhermitowkiwbaietanówwłanychjet diagonalny
Związek:
Repreentacjamacierowaoperatorahermitowkiegoprżonego - macierz transponowana +
prżenieepolone wytkichelementów
1
924736753.003.png 924736753.004.png 924736753.005.png 924736753.006.png 924736753.007.png
3. Qubit a bit klasyczny – podstawowe różnice podstawowe warunki
implementacji qubitu, przykłady
Wwykłymkomputerekażdybitmaokrelonąwartoć0lub1(bitklaycny)
BITklaycnymożnapredtawićjakotrałkwkaującawgórlubwdół
QubityątobitykwantoweQubitymogąwytpowaćwtanieuperpoycjitanów
0i1cylipredtawiaćjednoceniejednąidrugącyr
Porównaniequbituibitówklaycnych
Qubit– podstawowa jednostka informacji kwantowej,
musi miećrealizacjfizyczną
Fiycnarealiacjaqubitumożliwadlaukładu
kwantowegopełniającegopodtawowewarunki
- możnawyróżnićdwadobredeiniowaneroróżnialnetanytabilne
(tjomożliwiedługimcaieżycia), niezaburzane przez inne stany;
iycnymtanomukładukwantowegoprypiujeitanylogicne|0 i |1
- możnautworyćdowolnąkoherentnąuperpoycjiycnychtanów
repreentujących|0 i |1 .
- możnadokonaćkontrolowanejmanipulacjitanamiqubitu.
Prykłady
•tanyenergetycnepinówjądrowych½wewntrnympolumagnetycnympinwgór- |0 ,
pinwdół- |1
•tanyenergetycneelektronów
w atomach lub jonach, podstawowy - |0 , wzbudzony - |1 .
- protopadłetanypolaryacjiotonów(kodowanie polaryzacyjne). pionowy - |0 , poziomy - |1 (lub
odwrotnie).
2
924736753.008.png 924736753.009.png 924736753.010.png 924736753.011.png 924736753.012.png 924736753.013.png 924736753.014.png 924736753.015.png 924736753.016.png 924736753.017.png 924736753.018.png
4. Bazy ortonormalne w przestrzeni Hilberta; baza standardowa dla
jednego qubitu
DikiLuia!
5. Reprezentacja geometryczna stanów qubitu – sfera Blocha; podstawowe
stany polaryzacji fotonu na sferze Blocha
Uwaga: przej ś cie od polaryzacji
pionowej do poziomej:
obrót o 180na sferze Blocha
obrót o 90w przestrzeni
Geometryczna reprezentacja stanu dowolnego qubitu (ogólna)
np. dla spinu .
3
924736753.019.png 924736753.020.png 924736753.021.png 924736753.022.png 924736753.023.png 924736753.024.png 924736753.025.png 924736753.026.png
1
2 kierunek wektora |– rzeczywista orientacja spinu w przestrzeni
Dla spinu
stany polaryzacji:
4
924736753.027.png 924736753.028.png 924736753.029.png 924736753.030.png
Zgłoś jeśli naruszono regulamin