量子组合器
来源:互联网 发布:js点击计数器 编辑:程序博客网 时间:2024/05/16 11:34
量子组合器是我们设计量子处理器的图形用户界面。那些熟悉量子计算的人可能用定义良好的逻辑门和测量值库作为一个工具构建量子电路来识别这个组合器。对于不熟悉的人,我们将会解释其中一些关键部分。
当你第一次点击上面的“组合器”按钮时,你将要求决定你是愿意运行一个理想的量子处理器还是一个真实的量子处理器。这是指系统的拓扑结构。在理想处理器中,逻辑门将放置在任何位置,然而在真实处理器中,设定的拓扑是当前运行在我们实验室的物理装置(是为了约束一些双量子开关电路的可用性)。
一旦你在“组合器”键上,你就可以开始制造你自己的量子电路。我们这样描述量子积分,因为它某些方面类似于乐谱。时间的推移从左至右,每一行代表一个量子位(以及随着时间的推移发生在量子位上的变化)。每个量子位有不同的频率,就像一个不同的音符。量子逻辑门为代表的方盒子,扮演一个频率不同的持续时间,振幅和相位表示。这些被称为单量子比特门。用竖线将两个量子位连接在一起的逻辑门叫做CNOT逻辑门;这两个量子比特门的功能类似于常规数字逻辑的异或门。量子位的固点把CNOT逻辑门控制反转量子位在结束状态的时候的逻辑门(因此控制NOT或CNOT)。一些逻辑门,就如CNOT,有硬件限制。允许连接设置下面的示意图中定义设备位于量子组合器,以及最近校准设备参数。
量子组合器库(位于量子位下面的穿孔)包含四种类的逻辑门,各由自己的颜色表示。点击右边栏的帮助按钮提供所有不同逻辑门的快速概括。第一类逻辑门(黄色)代表量子位空闲操作一段时间等于单量子位逻辑门持续时间。第二类逻辑门(绿色)代表一组称为圣保利运营商,代表跳位相位(是一个典型的NOT),翻转一组和组合为翻转和相位翻转。第三类(蓝色)表示克利福逻辑门,其中包括H,S,和产生量子叠加的逻辑门,与所有重要的CNOT双量子比特门纠缠的必要条件。最后一类(橙色)代表普遍控制所需的逻辑门。
量子算法(电路)开始于准备定义良好的量子位状态(这里的基态|0>,是我们为您自动完成的),然后一次执行一系列一和二量子位,后跟一个量子位元的量具。量具被一个粉红色的盒子装饰着。有两种可选择的量具:标准的量具是一个简单的Z轴投影,另一种是布洛赫量具,是布洛赫球体投影显示最后一个量子位状态被投射在X、Y和Z轴。测量后,量子位回归传统态(为0或1,但不会有量子叠加态),这是由测量操作之后出现的双线。所有这些元素将变得更清楚当你看完这个用户指南后。
为了使用这个组合器,简单的将逻辑盒子放进量子位穿孔的地方。双击框删除,或者将他们拖到垃圾桶。对于CNOT逻辑门,拖到穿孔处,首先表明目标量子位,然后再次单击控制量子位。请注意,一旦你标注量具,你不能按照随后的逻辑门,因为信息在那时候已经成为传统的信息了。
加载量子得分并尝试模拟它,看看它是怎样的,或开始创作自己的量子组合器!
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