出典検証済みレベル 2
CNOTゲート
CNOT（制御NOT）ゲートは、制御量子ビットが|1⟩のときにのみターゲット量子ビットを反転する2量子ビットゲートで、量子コンピューティングの基本的なエンタングルメントゲートです。
どういう意味か
CNOTは最も重要な2量子ビットゲートです。制御量子ビットが|1⟩のときターゲットにパウリXを適用します。真理値表: |00⟩→|00⟩, |01⟩→|01⟩, |10⟩→|11⟩, |11⟩→|10⟩。普遍ゲートセットの一部です。日常のたとえ
条件付き照明スイッチのようなものです。
量子XORゲートと考えてください。
よくある誤解
- CNOTは対称ではありません。
- CNOTだけではエンタングルメントを作れません。
要点
- CNOTは制御が|1⟩のときターゲットを反転。
- CNOT + 重ね合わせ = エンタングルメント。
- 普遍ゲートセットの一部。
理解度チェック
|10⟩にCNOTを適用した出力は？
- A.|10⟩
- B.|11⟩
- C.|00⟩
- D.|01⟩
答えを見る
答え: B. |11⟩
理由: 制御が|1⟩なのでターゲットが反転し|11⟩になります。
前提となる概念
一次資料: Barenco et al., Phys. Rev. A 52, 3457 (1995), doi:10.1103/PhysRevA.52.3457