QuellengeprüftLevel 1
Pauli-Y-Gatter
Das Pauli-Y-Gatter führt eine 180-Grad-Rotation um die y-Achse der Bloch-Kugel durch und bildet |0⟩ auf i|1⟩ und |1⟩ auf -i|0⟩ ab.
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Was es bedeutet
Das Pauli-Y-Gatter kombiniert Bit-Flip und Phasen-Flip.Seine Matrixdarstellung ist σᵧ = [[0,-i],[i,0]].Auf der Bloch-Kugel entspricht es einer π-Rotation um die y-Achse.Es ist hermitesch und unitär, selbstinvers (Y² = I) und hat Eigenwerte ±1.Y = iXZ verbindet alle drei Pauli-Matrizen.Alltagsvergleich
Das Pauli-Y-Gatter ist eine halbe Drehung des Bloch-Pfeils um die y-Achse: Wie X vertauscht es oben (|0⟩) und unten (|1⟩), kehrt aber auch die x-Richtung des Pfeils um und fügt so eine relative Phase hinzu, die X nicht hat (Y = iXZ).
Ein Turner, der Flip und Twist in einer Bewegung kombiniert.
Häufige Missverständnisse
- Das Pauli-Y-Gatter ist NICHT einfach X gefolgt von Z -- Y = iXZ.
- Die imaginären Faktoren sind NICHT vernachlässigbar.
Das Wichtigste
- Das Pauli-Y-Gatter kombiniert Bit-Flip und Phasen-Flip.
- Auf der Bloch-Kugel ist es eine 180-Grad-Rotation um die y-Achse.
- Y = iXZ verbindet alle drei Pauli-Matrizen.
Verständnis prüfen
Was sind die Eigenwerte des Pauli-Y-Gatters?
- A.0 und 1
- B.+1 und -1
- C.+i und -i
- D.1 und i
Antwort anzeigen
Antwort: B. +1 und -1
Warum: Wie alle Pauli-Matrizen hat es Eigenwerte +1 und -1.
Baut auf
Darauf baut auf
Verwandte Begriffe
Primärquelle: Barenco et al., Phys. Rev. A 52, 3457 (1995), doi:10.1103/PhysRevA.52.3457
Praktisch lernen
Dieses Konzept ist Teil eines Curriculums mit 46 Leveln, einem interaktiven Simulator und Lumen — einem Tutor, der seine Antworten prüft und kennzeichnet, wie sicher sie sind. Level 1–5 sind kostenlos.