出典検証済みレベル 1
パウリYゲート
パウリYゲートはブロッホ球のy軸周りの180度回転を行い、|0⟩をi|1⟩に、|1⟩を-i|0⟩にマッピングします。
どういう意味か
パウリYゲートはビットフリップと位相フリップの両方の操作を組み合わせます。行列表現はσᵧ = [[0,-i],[i,0]]です。ブロッホ球ではy軸周りのπ回転に対応します。すべてのパウリ行列と同様にエルミートかつユニタリで、自己逆元（Y² = I）、固有値±1を持ちます。Y = iXZを通じてXとZに関連します。日常のたとえ
パウリYゲートはコインを裏返しながら同時にひねりを加えるようなものです。
体操選手がフリップとツイストを組み合わせるようなものです。
よくある誤解
- パウリYゲートは単にXの後にZではありません -- Y = iXZです。
- Yゲートの虚数因子は無視できません -- ユニタリ性に不可欠です。
要点
- パウリYゲートはビットフリップと位相フリップを組み合わせます。
- ブロッホ球ではy軸周りの180度回転です。
- Y = iXZで3つのパウリ行列を結びます。
理解度チェック
パウリYゲートの固有値は何ですか？
- A.0と1
- B.+1と-1
- C.+iと-i
- D.1とi
答えを見る
答え: B. +1と-1
理由: すべてのパウリ行列と同様に、固有値は+1と-1です。
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