Source vérifiéeNiveau 1
Porte de Pauli-X
La porte de Pauli-X est l'équivalent quantique d'une porte NOT classique, inversant |0⟩ en |1⟩ et |1⟩ en |0⟩, correspondant à une rotation de 180 degrés autour de l'axe x de la sphère de Bloch.
Ce que cela signifie
La porte de Pauli-X, aussi connue comme porte de bit-flip ou porte NOT quantique, est l'une des trois matrices de Pauli.Sa représentation matricielle est σₓ = [[0,1],[1,0]].Sur la sphère de Bloch, elle correspond à une rotation de π autour de l'axe x.Elle est hermitienne et unitaire (X = X† = X⁻¹), donc auto-inverse.Elle est fondamentale en correction d'erreurs quantiques, téléportation quantique et construction de portes plus complexes.Analogie du quotidien
La porte de Pauli-X est comme un interrupteur — elle bascule l'état de éteint (|0⟩) à allumé (|1⟩) et vice versa.
Pensez-y comme retourner une pièce de pile à face.
Idées reçues fréquentes
- La porte de Pauli-X n'est PAS simplement une porte NOT classique — appliquée à une superposition, elle échange les amplitudes.
- La porte de Pauli-X ne mesure PAS le qubit — c'est une opération unitaire.
À retenir
- La porte de Pauli-X inverse |0⟩ ↔ |1⟩, agissant comme une porte NOT quantique.
- Sur la sphère de Bloch, c'est une rotation de 180 degrés autour de l'axe x.
- Elle est hermitienne (X = X†) et auto-inverse (X² = I).
Vérifiez votre compréhension
Que vaut X|+⟩ où |+⟩ = (|0⟩+|1⟩)/√2 ?
- A.|−⟩
- B.|+⟩
- C.|0⟩
- D.|1⟩
Voir la réponse
Réponse: B. |+⟩
Pourquoi: X|+⟩ = (|1⟩+|0⟩)/√2 = |+⟩. |+⟩ est un état propre de X avec la valeur propre +1.
S’appuie sur
Source primaire: Barenco et al., Elementary gates for quantum computation, Phys. Rev. A 52, 3457 (1995), doi:10.1103/PhysRevA.52.3457
Apprendre en pratiquant
Ce concept fait partie d’un cursus de 46 niveaux, avec un simulateur interactif et Lumen — un tuteur dont les réponses sont vérifiées avant affichage. Les niveaux 1–5 sont gratuits.