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SWAP门

SWAP门交换两个量子比特的量子态,由三个连续CNOT门实现。

这是什么意思

SWAP门交换两个量子比特的完整状态。可分解为三个CNOT。在连通性有限的架构中用于量子比特路由。

生活类比

像两人交换座位。
像不打开容器交换内容物。

常见误解

  • SWAP不复制状态 -- 是交换。
  • SWAP需要3个CNOT。

要点总结

  • SWAP|ψ⟩|φ⟩ = |φ⟩|ψ⟩。
  • 分解为3个CNOT。
  • 量子比特路由必需。

检验你的理解

实现SWAP门需要多少个CNOT门?

  1. A.1
  2. B.2
  3. C.3
  4. D.4
查看答案

答案: C. 3

原因: SWAP门需要3个CNOT门。

先修概念

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

SWAP = 3 CNOT decomposition is an elementary identity.

动手实践学习

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