Físicamente, un qubit puede ser representado por el estado cuántico de cualquiera de varias cosas:
- Fotones
- Estado coherente de luz
- Electrones
- Núcleo
- Celosías ópticas
- Josephson junction
- Puntos cuánticos
Una puerta cuántica opera en el objeto que representa un qubit para cambiar su estado cuántico. Las puertas con dos entradas son más complicadas:
En la computación cuántica experimental, uno tiene que trabajar con las interacciones físicas que proporciona la naturaleza. A priori, no hay razón para esperar que las interacciones físicas más accesibles y controlables sucedan para permitir una evolución mecánica cuántica que pueda interpretarse como una puerta CNOT. Sin embargo, si se observan los hamiltonianos disponibles en diferentes tipos de sistemas físicos, siempre se pueden encontrar puertas de 2 qubits a partir de las cuales podemos, junto con las puertas de 1 qubit, construir puertas CNOT. En las siguientes secciones damos construcciones explícitas sobre cómo construir puertas CNOT a partir de los tipos de interacciones de 2 cuerpos que están comúnmente disponibles en sistemas físicos reales. http://iontrap.umd.edu/wp-conten… del sitio web de Trapped Ion Quantum Information en el JQI [Joint Quantum Institute] y la Universidad de Maryland, Christopher Monroe, investigador principal
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En cualquier caso, dependiendo del sustrato físico utilizado para representar un qubit, la puerta funciona mediante operaciones con láser, campos magnéticos u otros medios que perturban el estado cuántico de la representación de forma controlada.
