QuellengeprüftLevel 2
Phasen-Gatter (S)
Das S-Gatter wendet eine 90-Grad-Phasendrehung auf |1⟩ an und ist die Quadratwurzel des Z-Gatters.
Was es bedeutet
Das S-Gatter wendet eine relative Phase von i (π/2 Radian) auf |1⟩ an.Matrixdarstellung: [[1,0],[0,i]].Auf der Bloch-Kugel eine 90-Grad-Rotation um die z-Achse.S² = Z.Ein Schlüsselelement der Clifford-Gruppe.Alltagsvergleich
Das S-Gatter ist wie ein Vierteldrehen eines Uhrzeigers.
Wie eine Viertelwellenplatte in der Optik.
Häufige Missverständnisse
- Das S-Gatter ist NICHT selbstinvers -- zweimal S ergibt Z.
- Das S-Gatter erzeugt KEINE Superposition.
Das Wichtigste
- S|0⟩ = |0⟩, S|1⟩ = i|1⟩.
- S² = Z.
- Schlüsselelement der Clifford-Gruppe.
Verständnis prüfen
Welches Gatter ergibt sich bei zweimaliger Anwendung von S?
- A.Identität (I)
- B.Pauli-X
- C.Pauli-Z
- D.Hadamard
Antwort anzeigen
Antwort: C. Pauli-Z
Warum: S² = Z.
Baut auf
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, dessen Antworten vor der Anzeige geprüft werden. Level 1–5 sind kostenlos.