¿Cómo funcionan las puertas lógicas en las computadoras cuánticas?

Gran pregunta Suponiendo que se pregunta cuál es la física de las puertas cuánticas (?), Ahora me doy cuenta de lo difícil que es esa pregunta. Las respuestas que todavía están en el nivel conceptual de la lógica abstracta son relativamente abundantes. Los detalles de la implementación de hardware son raros.

http: //www-inst.eecs.berkeley.ed … casi cumple con ese criterio. En este caso, la explicación es principalmente matemática, excepto en las últimas dos páginas. Incluso estas páginas son un poco escasa en detalles físicos.

http: //gabrielse.physics.harvard … proporciona más detalles:

Una sola partícula cargada en una trampa Penning es un sistema unido que rivaliza con el átomo de hidrógeno en su simplicidad y brinda oportunidades similares para calcular y medir cantidades físicas con una precisión muy alta. Revisamos la teoría de este sistema encuadernado, comenzando con las órbitas simples de primer orden y abordando progresivamente pequeñas correcciones que deben considerarse debido a la precisión experimental que se está logrando. Gran parte de la discusión también será útil para experimentos con más partículas en la trampa, y varias de las técnicas matemáticas tienen una aplicabilidad más amplia.

Otros informes tratan de manipular partículas atrapadas pero no sostener un conjunto. La manipulación puede tomar varias formas. Los pulsos láser son uno de los enfoques: pulsos láser ultrarrápidos e iones atrapados. También se utilizan campos magnéticos y eléctricos.

En resumen, la construcción real de las puertas cuánticas físicas parece ser muy muy primitiva. Se están considerando varios medios para retener partículas a los que se les pueden asignar valores qubit, mientras que los medios para manipular las partículas para lograr funciones de lógica cuántica dependen de los medios para retener la partícula. Se presentará un desafío adicional al abordar la corrección de errores y mantener la coherencia durante períodos útiles. Si bien la construcción es primitiva, la base matemática para estos intentos es muy sofisticada. El resultado parece ser lo que uno podría esperar: una brecha cultural entre nerd y artesanos.

En la computación cuántica y específicamente en el modelo de computación de circuito cuántico, una puerta lógica cuántica (o simplemente puerta cuántica) es un circuito cuántico básico que opera en un pequeño número de qubits. Son los componentes básicos de los circuitos cuánticos, como las puertas lógicas clásicas son para los circuitos digitales convencionales.

A diferencia de muchas puertas lógicas clásicas, las puertas de lógica cuántica son reversibles. Sin embargo, es posible realizar computación clásica utilizando solo puertas reversibles. Por ejemplo, la puerta reversible de Toffoli puede implementar todas las funciones booleanas, a menudo a costa de tener que usar bits auxiliares. La puerta Toffoli tiene un equivalente cuántico directo, que muestra que los circuitos cuánticos pueden realizar todas las operaciones realizadas por los circuitos clásicos.

Las puertas lógicas cuánticas están representadas por matrices unitarias. Las puertas cuánticas más comunes operan en espacios de uno o dos qubits, al igual que las puertas lógicas clásicas comunes operan en uno o dos bits. Como matrices, las compuertas cuánticas se pueden describir mediante matrices unitarias 2n × 2n2 ^ {n} \ veces 2 ^ {n}, donde nn es el número de qubits sobre los que actúa la compuerta. Las variables sobre las que actúan las puertas, los estados cuánticos, son vectores en dimensiones complejas 2n2 ^ {n}, donde nn nuevamente es el número de qubits de la variable: los vectores base son los posibles resultados si se miden, y un estado cuántico es Una combinación lineal de estos resultados.

Estoy aprendiendo en computación cuántica qué relevancia para las puertas lógicas están usando circuito cuántico

En ese sentido, utilizaron operaciones de un solo qubit utilizando la puerta CNOT controlada, no la puerta

una sola línea se llama cable cuántico; lógicamente están usando esto fue el análisis de circuito cuántico;

Cuando se trata de puertas de lógica cuántica

La compuerta C-NOT y la compuerta Hardmard son compuertas de quatum utilizadas principalmente en computadoras cuánticas.

Las puertas lógicas en QC son el algoritmo clave para la realización.
Sabemos que QC son imaginaciones y propuestas humanas. Nunca podremos reconstruir la estructura atómica en un control de calidad universal, ese sería el móvil perpetuo que nunca podremos hacer.
Pero las puertas cuánticas son un algoritmo lógico especial que se puede realizar en circuitos cuánticos que son artificiales y funcionan a nivel de tamaño cuántico. Entonces podemos pensar en casos especiales y ya realizar circuitos cuánticos especiales y de esa manera. Ya se ha iniciado una carrera mundial por liderar nuevos circuitos cuánticos.

Lo siento hombre, no sé nada sobre computadoras cuánticas. Debes buscar en internet.

Gracias.