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Rz门

Rz门执行绕布洛赫球z轴角度θ的旋转,在|0⟩和|1⟩之间施加相对相位。

这是什么意思

Rz(θ)门绕z轴旋转θ。矩阵为[[e^(-iθ/2), 0], [0, e^(iθ/2)]]。在计算基上是对角的,不改变测量概率只修改相对相位。ZYZ分解可表示任意单量子比特幺正。

生活类比

像调整波的相位而不改变振幅。
像绕垂直轴旋转指南针指针。

常见误解

  • Rz不改变计算基测量概率。
  • Rz不等于Z门。

要点总结

  • Rz(θ)是对角的,只改变相对相位。
  • 大多数硬件可原生实现。
  • ZYZ分解可表示任意幺正。

检验你的理解

Rz门改变测量概率吗?

  1. A.是,交换概率
  2. B.是,增加P(|1⟩)
  3. C.否,只改变相对相位
  4. D.否,什么都不做
查看答案

答案: C. 否,只改变相对相位

原因: Rz在计算基上是对角的,只修改相对相位。

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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