量子の状態を表す記号
|0> ・・・’０’の状態
|1> ・・・’１’の状態
重ね合わせの状態は
α|0> + β|1>
で表す
αとβは、|0>と|1>がどのぐらいの割合で、重ね合わさっているかを表す
αとβは、複素数となり、|α|の２乗が、測定したときに、|0>が出る確率、|β|の２乗が、測定
したときに、|1>が出る確率となる。
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量子重ね合わせ
量子ビットは、「0」「1」の両方の状態を持つ。確率的に「0」「1」のどちらかが出る。
1量子ビットで、「0」「1」の2通りの状態があるため、n量子ビットでは、2nの状態がある。
量子もつれ
一方の量子が「0」のときは、もう一方は「1」となるような関係となること。
1つの量子ビットの操作で、他の量子ビットを操作できる。
2つの量子が、どのような距離にあっても、即時に相互作用する。
1.量子ビットの初期化
2.量子ビットの操作
量子ビットの操作は、量子回路モデルでは「量子ゲート操作」、
量子アニーリングでは「アニーリング操作」と呼ばれる。
3.量子ビットの状態をみて、計算結果を読み出す
Xゲート
・|0>を|1>へ、|1>を|0>へ変換する。
・|0>と|1>の重ね合わせ状態が入ってきたら、|0>と|1>を反転させる。
Ｚゲート
・位相を反転させる。
・ |0>を|0>へ、|1>を、-|1>へ変換する。
Hゲート(アダマールゲート)
・ |0>を入力すると、1/√2 ( |0> + |1>)へ、
|1>を入力すると、1/√2 ( |0> - |1>)へ変換する。
・入力に対して、均等な重ね合わせ状態を作る。
CNOTゲート
・2つの量子ビットに働く。 2つの量子ビットに対して、片方を制御ビット、
もう片方を標的ビットという。
・制御ビットに、|0>が入力されたら、標的ビットは変化しない。
・制御ビットに、|1>が入力されたら、標的ビットにXゲートと同じ働きをする。
