QuellengeprüftLevel 2

Rx-Gatter

Das Rx-Gatter führt eine Rotation um den Winkel θ um die x-Achse der Bloch-Kugel durch.

Was es bedeutet

Das Rx(θ)-Gatter rotiert den Qubit-Zustand um θ um die x-Achse.Matrix: [[cos(θ/2), -i·sin(θ/2)], [-i·sin(θ/2), cos(θ/2)]].Bei θ = π wird es zum Pauli-X.Zentral für variationelle Algorithmen wie VQE.

Alltagsvergleich

Wie ein Drehknopf für die Ost-West-Achse.
Wie das Kippen eines Globus um die Äquatorachse.

Häufige Missverständnisse

  • Rx(π) ist nicht exakt Pauli-X -- Unterschied um globale Phase -i.
  • θ ist der Rotationswinkel auf der Bloch-Kugel.

Das Wichtigste

  • Rx(θ) rotiert um die x-Achse.
  • Rx(π) = -iX.
  • Mit Ry und Rz jede Einzelqubit-Unitäre zerlegbar.

Verständnis prüfen

Welchem Gatter entspricht Rx(π) bis auf globale Phase?

  1. A.Hadamard
  2. B.Pauli-X
  3. C.Pauli-Z
  4. D.Identität
Antwort anzeigen

Antwort: B. Pauli-X

Warum: Rx(π) = -iX.

Baut auf

QubitBloch-KugelPauli-X-Gatter

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.

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