Ang Controlled-NOT (CNOT) gate ay isang pangunahing two-qubit quantum gate na gumaganap ng mahalagang papel sa pagpoproseso ng quantum information. Ito ay mahalaga para sa entangle qubits, ngunit ito ay hindi palaging humahantong sa qubit entanglement. Upang maunawaan ito, kailangan nating suriin ang mga prinsipyo ng quantum computing at ang pag-uugali ng mga qubit sa ilalim ng iba't ibang mga operasyon.
Sa quantum computing, ang mga qubit ay maaaring umiral sa mga superposition na estado, na kumakatawan sa parehong 0 at 1 nang sabay-sabay. Kapag nag-aaplay ng mga single-qubit gate, gaya ng Pauli-X gate o Hadamard gate, sa isang qubit sa superposition state, maaari nitong baguhin ang probability amplitudes ng mga state nang hindi inilalagay ang qubit sa isa pa. Nangangahulugan ito na ang mga single-qubit gate ay maaaring manipulahin ang estado ng isang qubit nang hindi lumilikha ng pagkagambala sa iba pang mga qubit.
Sa kabilang banda, ang CNOT gate ay kumikilos sa dalawang qubit, karaniwang tinutukoy bilang ang control qubit at ang target na qubit. Ang CNOT gate ay nag-flip sa estado ng target na qubit kung at kung ang control qubit ay nasa estado |1⟩. Ang operasyong ito ay nagreresulta sa pagkakasalikop sa pagitan ng dalawang qubit kung ang control qubit ay nasa superposition state. Kapag ang control qubit ay nasa superposisyon ng |0⟩ at |1⟩, ang resultang estado pagkatapos ilapat ang CNOT gate ay isang gusot na estado ng dalawang qubit.
Gayunpaman, kung ang control qubit ay nasa isang tiyak na estado (alinman sa |0⟩ o |1⟩), ang CNOT gate ay kumikilos tulad ng isang klasikal na XOR gate, at hindi ito nakakasagabal sa mga qubit. Sa kasong ito, ang estado ng output ay maaaring ipahayag bilang isang produkto ng tensor ng mga indibidwal na estado ng qubit, na nagpapahiwatig na ang mga ito ay hindi nakakabit.
Upang ilarawan ang konseptong ito, isaalang-alang natin ang isang halimbawa kung saan ang control qubit ay nasa state |0⟩ at ang target na qubit ay nasa state |+⟩ (superposition state). Ang paglalapat ng CNOT gate sa sitwasyong ito ay magreresulta sa target na qubit na mananatiling hindi nagbabago, na nagpapakita na hindi nangyari ang pagkagambala.
Habang ang gate ng CNOT ay isang makapangyarihang tool para sa pag-entangle ng mga qubit, ang kakayahang ma-entangle ang mga qubit ay depende sa estado ng control qubit. Kapag ang control qubit ay nasa superposition state, ang CNOT gate ay maaaring makasali sa mga qubit; kung hindi, ito ay kumikilos nang klasiko at hindi lumilikha ng pagkakasalungatan.
Iba pang kamakailang mga tanong at sagot tungkol sa EITC/QI/QIF Quantum Information Fundamentals:
- Paano gumagana ang quantum negation gate (quantum NOT o Pauli-X gate)?
- Bakit self-reversible ang Hadamard gate?
- Kung sukatin ang 1st qubit ng Bell state sa isang tiyak na batayan at pagkatapos ay sukatin ang 2nd qubit sa isang batayan na pinaikot ng isang tiyak na anggulo theta, ang posibilidad na makakuha ka ng projection sa kaukulang vector ay katumbas ng square ng sine ng theta?
- Ilang piraso ng klasikal na impormasyon ang kakailanganin upang ilarawan ang estado ng isang arbitraryong qubit superposition?
- Ilang dimensyon ang may puwang na 3 qubits?
- Masisira ba ng pagsukat ng isang qubit ang quantum superposition nito?
- Maaari bang magkaroon ng mas maraming input ang mga quantum gate kaysa sa mga output katulad ng mga classical gate?
- Kasama ba sa unibersal na pamilya ng mga quantum gate ang CNOT gate at ang Hadamard gate?
- Ano ang isang double-slit na eksperimento?
- Ang pag-ikot ba ng isang polarizing filter ay katumbas ng pagbabago ng batayan ng pagsukat ng polarization ng photon?
Tingnan ang higit pang mga tanong at sagot sa EITC/QI/QIF Quantum Information Fundamentals