出典検証済みレベル 2
Rzゲート
Rzゲートはブロッホ球のz軸周りに角度θの回転を行い、|0⟩と|1⟩間の相対位相を適用します。
どういう意味か
Rz(θ)ゲートはz軸周りにθだけ回転させます。行列は[[e^(-iθ/2), 0], [0, e^(iθ/2)]]です。計算基底で対角なので測定確率を変えず相対位相のみ変更します。ZYZ分解で任意の単一量子ビットユニタリを表現できます。日常のたとえ
振幅を変えずに波の位相を調整するようなもの。
垂直軸周りにコンパスの針を回すようなもの。
よくある誤解
- Rzは計算基底での測定確率を変えません。
- RzはZゲートと同じではありません。
要点
- Rz(θ)は対角で相対位相のみ適用。
- ほとんどのハードウェアでネイティブ実装可能。
- ZYZ分解で任意のユニタリを表現。
理解度チェック
Rzゲートは測定確率を変えますか？
- A.はい、交換する
- B.はい、P(|1⟩)を増やす
- C.いいえ、相対位相のみ変更
- D.いいえ、何もしない
答えを見る
答え: C. いいえ、相対位相のみ変更
理由: Rzは対角なので相対位相のみ変更します。
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