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Puerta Pauli-Z
La puerta Pauli-Z es la puerta de inversion de fase que deja |0⟩ sin cambios y mapea |1⟩ a -|1⟩.
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Qué significa
La puerta Pauli-Z aplica una fase de -1 al componente |1⟩.Su representacion matricial es σ_z = [[1,0],[0,-1]].En la esfera de Bloch corresponde a una rotacion de π alrededor del eje z.Es diagonal en la base computacional con autovalores +1 y -1.Analogía cotidiana
La puerta Pauli-Z es media vuelta de la flecha de Bloch alrededor del eje vertical z: las flechas en los polos (|0⟩, |1⟩) no se mueven, así que las probabilidades de medida no cambian, pero una flecha en el ecuador pasa al lado opuesto (|+⟩ ↔ |−⟩): un cambio de fase que solo se detecta mediante interferencia.
Como invertir la direccion de giro de un trompo sin cambiar su orientacion.
Errores comunes
- La puerta Pauli-Z NO invierte |0⟩ y |1⟩ -- solo cambia la fase de |1⟩.
- La inversion de fase NO es observable en una sola medicion en base Z.
Puntos clave
- La puerta Pauli-Z aplica inversion de fase: Z|0⟩ = |0⟩, Z|1⟩ = -|1⟩.
- En la esfera de Bloch es rotacion de 180 grados alrededor del eje z.
- |0⟩ y |1⟩ son autoestados de Z.
Comprueba tu comprensión
¿Que es Z|+⟩?
- A.|+⟩
- B.|−⟩
- C.|0⟩
- D.|1⟩
Ver la respuesta
Respuesta: B. |−⟩
Por qué: Z|+⟩ = (|0⟩-|1⟩)/√2 = |−⟩.
Se apoya en
Conceptos que se apoyan en este
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Fuente primaria: Barenco et al., 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 que revisa sus respuestas e indica qué tan seguras son. Los niveles 1–5 son gratuitos.