Fuente verificadaNivel 1
Puerta Pauli-X
La puerta Pauli-X es el equivalente cuántico de una puerta NOT clásica, invirtiendo |0⟩ a |1⟩ y |1⟩ a |0⟩, correspondiendo a una rotación de 180 grados alrededor del eje x de la esfera de Bloch.
Qué significa
La puerta Pauli-X, también conocida como puerta de inversión de bit o puerta NOT cuántica, es una de las tres matrices de Pauli.Su representación matricial es σₓ = [[0,1],[1,0]].En la esfera de Bloch corresponde a una rotación de π alrededor del eje x.Es hermítica y unitaria (X = X† = X⁻¹), por lo que es auto-inversa.Es fundamental en corrección de errores cuánticos, teleportación cuántica y construcción de puertas más complejas.Analogía cotidiana
La puerta Pauli-X es como un interruptor de luz — invierte el estado de apagado (|0⟩) a encendido (|1⟩) y viceversa.
Piénsalo como voltear una moneda de cara a cruz.
Errores comunes
- La puerta Pauli-X NO es simplemente una puerta NOT clásica — aplicada a una superposición, intercambia las amplitudes.
- La puerta Pauli-X NO mide el qubit — es una operación unitaria.
Puntos clave
- La puerta Pauli-X invierte |0⟩ ↔ |1⟩, actuando como puerta NOT cuántica.
- En la esfera de Bloch es una rotación de 180 grados alrededor del eje x.
- Es hermítica (X = X†) y auto-inversa (X² = I).
Comprueba tu comprensión
¿Qué es X|+⟩ donde |+⟩ = (|0⟩+|1⟩)/√2?
- A.|−⟩
- B.|+⟩
- C.|0⟩
- D.|1⟩
Ver la respuesta
Respuesta: B. |+⟩
Por qué: X|+⟩ = (|1⟩+|0⟩)/√2 = |+⟩. |+⟩ es un autoestado de X con autovalor +1.
Se apoya en
Fuente primaria: Barenco et al., Elementary gates for quantum computation, Phys. Rev. A 52, 3457 (1995), doi:10.1103/PhysRevA.52.3457
Apréndelo con la práctica
Este concepto forma parte de un plan de 46 niveles, con un simulador interactivo y Lumen, un tutor cuyas respuestas se verifican antes de mostrarse. Los niveles 1–5 son gratuitos.