Hadamard es el medio central en computación cuántica para enredar el O y 1 bit. A continuación, suponemos que O representa polarización horizontal y 1 es polarización vertical y que estamos construyendo un circuito óptico de Hadamard. El azul y el rojo son dos de los 4 posibles caminos de luz. La curva en la luz es causada por un simple espejo. Estos son aburridos pero necesarios para mantener pequeña la computadora cuántica. La parte jugosa es la losa verde. La losa verde es un polarizador con punta a 45 grados. Un polarizador convertido perfectamente horizontal pasaría la polarización horizontal, y lo mismo para la vertical. ¿Qué hace un polarizador de 45 grados? Bueno, clásicamente, con una entrada de polarizador mixto, simplemente se atenuaría en 1/2. Pero Quantum no permitirá que eso suceda. Si un solo fotón, y nuestros qubits son siempre un solo fotón, ingresa al centro de reacción de la placa verde, debe elegir con un 50% de posibilidades de subir o bajar. Mostramos el caso donde el fotón V [O] baja (azul) y el fotón [1] sube (rojo). Dado que las probabilidades son las amplitudes al cuadrado en este punto que tenemos en la salida del polarizador de 45 grados, el canal anterior y el inferior respectivamente son [matemática] \ frac {| 0 \ rangle + | 1 \ rangle} {\ sqrt {2 }}, \ \ frac {| 0 \ rangle – | 1 \ rangle} {\ sqrt {2}} [/ math]. En otras palabras, es probable que cada salida sea oo 1 con probabilidad la mitad. El -1 ocurre porque la fase gira 45 grados hacia arriba y hacia abajo simétricamente, produciendo una inversión de signo para el canal V. En este punto, las salidas están enredadas. La razón por la que ocurre esta asimetría de rotación es porque un lado del vidrio está recubierto y determina qué lado conduce a un cambio. /main-qimg-f1fc91576e158e0181771689e70ebedc.png)
¿Cuál es una forma físicamente factible de implementar la puerta cuántica Hadamard?
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Una puerta unitaria en la computación cuántica es una transformación de un sistema cuántico, que representa la amplitud para que un sistema en un estado pueda cambiar a un sistema en otro estado. Estas amplitudes son números complejos. En un modelo idealizado de computación cuántica podemos especificar estos números con precisión infinita. En realidad, sin embargo, esto no es posible físicamente, hasta donde sabemos cómo hacerlo. Entonces, en un sistema real solo podremos aplicar versiones aproximadas de una puerta Hadamard, con las amplitudes no del todo correctas. Algunas cosas interesantes en la computación cuántica tolerante a fallas le permite obtener un Hadamard efectivo con la precisión que desee, suponiendo que sus puertas sean de suficiente precisión.
Por lo tanto: los Hamadards perfectos (y por lo tanto presumiblemente generaciones de números aleatorios “perfectos”) no son físicamente posibles. Es cada vez más preciso y, por lo tanto, cada vez más cercano a la aleatoriedad “perfecta”. Sin embargo, no me queda claro por qué el Hadamard es necesario para crear una aleatoriedad “perfecta”, ahora que lo es el uso real de dicha aleatoriedad.
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