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CNOT门

CNOT(受控NOT)门是一种双量子比特门,当且仅当控制量子比特为|1⟩时翻转目标量子比特,是量子计算中基本的纠缠门。

这是什么意思

CNOT门是最重要的双量子比特门。真值表:|00⟩→|00⟩, |01⟩→|01⟩, |10⟩→|11⟩, |11⟩→|10⟩。控制量子比特处于叠加态时CNOT产生纠缠。通用门集的一部分。

生活类比

CNOT门就像条件开关。
想象量子XOR门。

常见误解

  • CNOT不是对称的。
  • 单独CNOT不能产生纠缠。

要点总结

  • CNOT在控制为|1⟩时翻转目标。
  • CNOT + 叠加 = 纠缠。
  • 通用门集的一部分。

检验你的理解

CNOT作用于|10⟩的输出是?

  1. A.|10⟩
  2. B.|11⟩
  3. C.|00⟩
  4. D.|01⟩
查看答案

答案: B. |11⟩

原因: 控制为|1⟩,目标从|0⟩翻转为|1⟩,得到|11⟩。

先修概念

一次文献: Barenco et al., Phys. Rev. A 52, 3457 (1995), doi:10.1103/PhysRevA.52.3457

动手实践学习

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