出典検証済みレベル 2
SWAPゲート
SWAPゲートは2つの量子ビットの状態を交換し、3つの連続したCNOTゲートで実装されます。
どういう意味か
SWAPゲートは2つの量子ビットの完全な状態を交換します。3つのCNOTに分解可能。制限された接続性のアーキテクチャで量子ビットルーティングに不可欠です。日常のたとえ
2人が席を交換するようなもの。
ラベル付き容器を開けずに交換するようなもの。
よくある誤解
- SWAPは状態をコピーしません -- 交換します。
- SWAPには3つのCNOTが必要です。
要点
- SWAP|ψ⟩|φ⟩ = |φ⟩|ψ⟩。
- 3つのCNOTに分解。
- 量子ビットルーティングに不可欠。
理解度チェック
SWAPゲートに必要なCNOTゲートの数は？
- A.1
- B.2
- C.3
- D.4
答えを見る
答え: C. 3
理由: SWAPゲートは3つのCNOTで構成されます。
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
SWAP = 3 CNOT decomposition is an elementary identity.