QC - యూనిటరీ ఆపరేటర్లతో క్వాంటం కంప్యూటింగ్‌ను నియంత్రించండి, జోక్యం & చిక్కు

ఫోటో సాగర్ డాని

గ్రేట్. మేము క్విబిట్‌లో పార్ట్ 2 ని పూర్తి చేసాము (క్వాంటం బిట్ - క్వాంటం కంప్యూటింగ్ కోసం కోర్ బిల్డింగ్ బ్లాక్). కాబట్టి మేము దానిని ఎలా నియంత్రించగలం? క్లాసికల్ కంప్యూటింగ్ మాదిరిగా కాకుండా, మేము తార్కిక కార్యకలాపాలు లేదా సాధారణ అంకగణితాలను క్విట్‌లపై వర్తించము. క్వాంటం కంప్యూటింగ్‌లో “అయితే స్టేట్మెంట్” లేదా “బ్రాంచింగ్ స్టేట్మెంట్” లేదు. బదులుగా, క్వాంటం మెకానిక్స్‌లో జోక్యం చేసుకునే సూత్రంతో క్విట్‌లను మార్చటానికి మేము యూనిటరీ ఆపరేటర్లను అభివృద్ధి చేస్తాము. ధ్వని ఫాన్సీ కానీ నిజానికి చాలా సూటిగా ఉంటుంది. యూనిటరీ ఆపరేటర్ల భావనను పరిశీలిస్తాము. సైడ్ నోట్‌గా, ష్రోడింగర్ ఈక్వేషన్‌తో దాని సంబంధాన్ని పరిశీలిస్తాము కాబట్టి ప్రకృతికి వ్యతిరేకంగా ఒక భావనను రూపొందించడం లేదు. చివరికి, మేము ఒక మర్మమైన క్వాంటం దృగ్విషయం అయిన చిక్కును పరిశీలిస్తాము.

క్వాంటం గేట్లు

క్లాసికల్ కంప్యూటర్లలో, సంక్లిష్ట కార్యకలాపాలను రూపొందించడానికి మేము ప్రాథమిక లాజికల్ ఆపరేటర్లను (NOT, NAND, XOR, AND, OR) బిట్స్‌పై వర్తింపజేస్తాము. ఉదాహరణకు, కిందివి క్యారీతో ఒకే బిట్ యాడర్.

క్వాంటం కంప్యూటర్లలో క్వాంటం గేట్స్ అని పిలువబడే పూర్తిగా భిన్నమైన ప్రాథమిక ఆపరేటర్లు ఉన్నారు. క్వాంటం కంప్యూటర్‌లో అమలు చేయడానికి మేము ఇప్పటికే ఉన్న సి ++ ప్రోగ్రామ్‌ను తిరిగి కంపైల్ చేయము. ఇద్దరికీ వేర్వేరు ఆపరేటర్లు ఉన్నారు మరియు క్వాంటం కంప్యూటింగ్ వాటిని సద్వినియోగం చేసుకోవడానికి వేర్వేరు అల్గోరిథంలు అవసరం. క్వాంటం కంప్యూటింగ్‌లో, ఇది క్విట్‌లను మార్చడం, వాటిని చిక్కుకోవడం మరియు వాటిని కొలవడం. బ్లోచ్ గోళానికి తిరిగి వెళ్దాం. సంభావితంగా, క్వాంటం కంప్యూటింగ్ కార్యకలాపాలు యూనిట్ గోళం యొక్క ఉపరితలం వెంట పాయింట్లను తరలించడానికి సూపర్ స్థానం యొక్క Φ మరియు manip ను తారుమారు చేస్తాయి.

గణితశాస్త్రంలో, సూపర్‌పొజిషన్ మాతృక రూపంలో లీనియర్ ఆపరేటర్ U తో మార్చబడుతుంది.

ఒకే క్విట్ కోసం, ఆపరేటర్ కేవలం 2 × 2 మాతృక.

ష్రోడింగర్ సమీకరణం (ఐచ్ఛికం)

ప్రకృతి సరళంగా అనిపిస్తుంది! గణిత అనేది హైస్కూల్లో మనం నేర్చుకునే సరళ బీజగణితం. కొలతల మధ్య, మాతృక గుణకారం ఉపయోగించి సరళ ఆపరేటర్లచే రాష్ట్రాలు తారుమారు చేయబడతాయి. కొలిచినప్పుడు, సూపర్ స్థానం కూలిపోతుంది. హాస్యాస్పదంగా, సైన్స్ ఫిక్షన్ అభిమానులకు సరళత పెద్ద నిరాశ. ఇది క్వాంటం డైనమిక్స్ యొక్క సాధారణ ఆస్తి. లేకపోతే, సమయ ప్రయాణం లేదా కాంతి కంటే వేగంగా ప్రయాణించడం అన్నీ సాధ్యమే. మేము ఈ లీనియర్ ఆపరేటర్‌తో (ఖచ్చితమైన యూనిటరీ ఆపరేటర్) ప్రారంభిస్తే, క్వాంటం మెకానిక్స్‌లో రాష్ట్రాలు ఎలా అభివృద్ధి చెందుతాయో వివరించడంలో క్వాంటం మెకానిక్స్ యొక్క మూలస్తంభమైన ష్రోడింగర్ సమీకరణాన్ని మనం పొందవచ్చు. వ్యతిరేక కోణం నుండి, ష్రోడింగర్ సమీకరణం ప్రకృతి యొక్క సరళతను ముగించింది.

మూల

ఇక్కడ, మేము ష్రోడింగర్ సమీకరణాన్ని తిరిగి వ్రాయవచ్చు

ఇక్కడ H ఒక హెర్మిటియన్. ప్రకృతిలో రాష్ట్రాలు సరళంగా ఎలా అభివృద్ధి చెందుతాయో ఇది చూపిస్తుంది.

సమీకరణం సరళంగా ఉంటుంది, అనగా ψ1 మరియు ψ2 రెండూ ష్రోడింగర్ సమీకరణానికి చెల్లుబాటు అయ్యే పరిష్కారాలు అయితే,

దాని సరళ కలయిక సమీకరణం యొక్క సాధారణ పరిష్కారం.

| 0⟩ మరియు | 1⟩ వ్యవస్థ యొక్క సాధ్యమైన రాష్ట్రాలు అయితే, దాని సరళ కలయిక దాని సాధారణ స్థితి అవుతుంది - ఇది క్వాంటం కంప్యూటింగ్‌లో సూపర్పోజిషన్ సూత్రం.

ఏకకేంద్రక

మన భౌతిక ప్రపంచం అన్ని సరళ ఆపరేటర్లను అనుమతించదు. ఆపరేటర్ ఏకీకృతంగా ఉండాలి మరియు కింది అవసరాన్ని తీర్చాలి.

ఇక్కడ U U అనేది U యొక్క మార్పిడి, సంక్లిష్ట సంయోగం. ఉదాహరణకు:

గణితశాస్త్రపరంగా, యూనిటరీ ఆపరేటర్ నిబంధనలను సంరక్షిస్తుంది. రాష్ట్ర పరివర్తన తర్వాత మొత్తం సంభావ్యతను ఒకదానికి సమానంగా ఉంచడానికి మరియు యూనిట్ గోళం యొక్క ఉపరితలంపై సూపర్‌పొజిషన్‌ను ఉంచడానికి ఇది అద్భుతమైన ఆస్తి.

దిగువ ష్రోడింగర్ సమీకరణానికి పరిష్కారాన్ని పరిశీలిస్తే, ప్రకృతి అదే ఏకీకృత నియమాన్ని పాటిస్తుంది. H అనేది ఒక హెర్మిటియన్ (ఒక హెర్మిటియన్ యొక్క ట్రాన్స్పోజ్డ్ కాంప్లెక్స్ కంజుగేట్ సమానం). ఆపరేటర్‌ను దాని ట్రాన్స్‌పోజ్డ్ కాంప్లెక్స్ కంజుగేట్‌తో గుణించడం గుర్తింపు మాతృకకు సమానం.

Z- దిశలో E₀ ఏకరీతి అయస్కాంత క్షేత్రం ఉన్న H కి ఉదాహరణ.

ఏకీకృత ఆపరేషన్‌ను | to కి వర్తింపచేయడం z- అక్షంలో భ్రమణానికి దారితీస్తుంది.

వాస్తవ ప్రపంచంలో ఏకీకృతానికి అసలు అర్థం ఏమిటి? అంటే ఆపరేషన్లు రివర్సబుల్. ఏదైనా ఆపరేషన్ కోసం, చర్యను చర్యరద్దు చేయగల మరొకటి ఉంది. చలన చిత్రాన్ని చూసినట్లే, మీరు దీన్ని ముందుకు ప్లే చేయవచ్చు మరియు ప్రకృతి దాని ప్రతిరూపమైన U video వీడియోను వెనుకకు ప్లే చేయడానికి అనుమతిస్తుంది. నిజమే, మీరు వీడియోను ముందుకు లేదా వెనుకకు ప్లే చేస్తున్నారా అని మీరు గమనించకపోవచ్చు. దాదాపు అన్ని భౌతిక చట్టాలు సమయం-రివర్సిబుల్. కొన్ని మినహాయింపులు క్వాంటం డైనమిక్స్‌లో కొలత మరియు థర్మోడైనమిక్స్ యొక్క రెండవ నియమం. క్వాంటం అల్గోరిథం రూపకల్పన చేసేటప్పుడు, ఇది చాలా ముఖ్యం. క్లాసికల్ కంప్యూటర్‌లోని ప్రత్యేకమైన OR ఆపరేషన్ (XOR) రివర్సిబుల్ కాదు. సమాచారం పోతుంది. 1 యొక్క అవుట్పుట్ ఇచ్చినప్పుడు, అసలు ఇన్పుట్ (0, 1) లేదా (1, 0) అని మేము వేరు చేయలేము.

క్వాంటం కంప్యూటింగ్‌లో, మేము ఆపరేటర్లను క్వాంటం గేట్లు అని పిలుస్తాము. మేము క్వాంటం గేట్ రూపకల్పన చేసినప్పుడు, అది ఏకీకృతమని మేము నిర్ధారించుకుంటాము, అనగా మరొక క్వాంటం గేట్ ఉంటుంది, అది రాష్ట్రాన్ని దాని అసలు స్థితికి మార్చగలదు. అప్పటి నుండి ఇది ముఖ్యం

ఒక ఆపరేటర్ ఏకీకృతమైతే, అది క్వాంటం కంప్యూటర్‌లో అమలు చేయవచ్చు.

యూనిటరీ నిరూపించబడిన తర్వాత, ఇంజనీర్లకు కనీసం సిద్ధాంతపరంగా అయినా దానిని అమలు చేయడానికి సమస్యలు ఉండకూడదు. ఉదాహరణకు, సూపర్ కండక్టింగ్ సర్క్యూట్లతో కూడిన IBM Q కంప్యూటర్లు, బ్లోచ్ గోళం యొక్క ఉపరితలం వెంట క్విట్‌లను నియంత్రించడానికి వేర్వేరు పౌన frequency పున్యం యొక్క మైక్రోవేవ్ పప్పులను మరియు వ్యవధిని ఉపయోగిస్తాయి.

ఏకీకృతతను సాధించడానికి, ఈ అవసరాన్ని తీర్చడానికి మేము కొన్నిసార్లు ఇన్పుట్ యొక్క కొంత భాగాన్ని అవుట్పుట్ చేస్తాము, క్రింద ఉన్నది కూడా అనవసరంగా కనిపిస్తుంది.

చాలా సాధారణ క్వాంటం గేట్లలో ఒకటి చూద్దాం, లీనియర్ ఆపరేటర్ కింది మాతృకగా నిర్వచించబడిన హడమార్డ్ గేట్.

లేదా డైరాక్ సంజ్ఞామానం లో

మేము ఆపరేటర్‌ను అప్-స్పిన్ లేదా డౌన్-స్పిన్ స్థితికి వర్తింపజేసినప్పుడు, మేము సూపర్‌పొజిషన్లను దీనికి మారుస్తాము:

ఇది కొలిస్తే, ఇద్దరికీ స్పిన్ అప్ లేదా స్పిన్ అవ్వడానికి సమాన అవకాశం ఉంటుంది. మేము మళ్ళీ గేటును వర్తింపజేస్తే, అది అసలు స్థితికి వెళుతుంది.

మూల

అనగా, హడమార్డ్ యొక్క ట్రాన్స్పోజ్డ్ కంజుగేట్ హడమార్డ్ గేట్.

మేము UU apply ను వర్తింపజేసినప్పుడు, అది అసలు ఇన్‌పుట్‌కు పునరుద్ధరిస్తుంది.

కాబట్టి, హడమర్డ్ గేట్ ఏకీకృతం.

క్వాంటం కంప్యూటింగ్ జోక్యం మరియు చిక్కుపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ఈ దృగ్విషయాలను అర్థం చేసుకోకుండా మనం గణితశాస్త్రంలో క్వాంటం కంప్యూటింగ్‌ను అర్థం చేసుకోగలిగినప్పటికీ, దానిని త్వరగా ప్రదర్శిద్దాం.

ఇంటర్ఫియరెన్స్

తరంగాలు నిర్మాణాత్మకంగా లేదా వినాశకరంగా ఒకదానితో ఒకటి జోక్యం చేసుకుంటాయి. ఉదాహరణకు, ఇన్పుట్ తరంగాల సాపేక్ష దశను బట్టి అవుట్పుట్ పెద్దదిగా లేదా చదును చేయవచ్చు.

క్వాంటం కంప్యూటింగ్‌లో జోక్యం యొక్క పాత్ర ఏమిటి? కొన్ని ప్రయోగాలు చేద్దాం.

మాక్ జెహందర్ ఇంటర్ఫెరోమీటర్ (మూలం)

మొదటి ప్రయోగంలో, ధ్రువణ స్థితిని కలిగి ఉండటానికి మేము అన్ని ఇన్‌బౌండ్ ఫోటాన్‌లను సిద్ధం చేస్తాము | 0⟩. ధ్రువణ ఫోటాన్ల యొక్క ఈ ప్రవాహం 45 at వద్ద బీమ్ స్ప్లిటర్ B స్థానం ద్వారా సమానంగా విభజించబడింది, అనగా ఇది పుంజంను రెండు ఆర్తోగోనలీ ధ్రువణ లైట్లుగా విభజించి ప్రత్యేక మార్గాల్లో నిష్క్రమిస్తుంది. అప్పుడు మేము ఫోటాన్‌లను రెండు వేర్వేరు డిటెక్టర్లకు ప్రతిబింబించడానికి మరియు తీవ్రతను కొలవడానికి అద్దాలను ఉపయోగిస్తాము. క్లాసికల్ మెకానిక్స్ కోణం నుండి, ఫోటాన్లు రెండు వేర్వేరు మార్గాలుగా విడిపోయి డిటెక్టర్లను సమానంగా తాకుతాయి.

పై రెండవ ప్రయోగంలో, మేము మరొక బీమ్ స్ప్లిటర్‌ను డిటెక్టర్ల ముందు ఉంచాము. అంతర్ దృష్టి ద్వారా, పుంజం స్ప్లిటర్లు ఒకదానికొకటి స్వతంత్రంగా పనిచేస్తాయి మరియు తేలికపాటి ప్రవాహాన్ని రెండు భాగాలుగా విభజిస్తాయి. రెండు డిటెక్టర్లు కాంతి కిరణాలలో సగం గుర్తించాలి. ఎరుపు రంగులో 1-మార్గాన్ని ఉపయోగించి ఫోటాన్ డిటెక్టర్ D₀ కి చేరే సంభావ్యత:

ఫోటాన్ D₀ ని చేరుకోవడానికి మొత్తం అవకాశం 1-మార్గం లేదా 0-మార్గం నుండి 1/2. కాబట్టి రెండు డిటెక్టర్లు ఫోటాన్లలో సగం గుర్తించబడతాయి.

కానీ అది ప్రయోగాత్మక ఫలితంతో సరిపోలడం లేదు! D₀ మాత్రమే కాంతిని కనుగొంటుంది. హడమార్డ్ గేట్‌తో పుంజం స్ప్లిటర్ కోసం రాష్ట్ర పరివర్తనను మోడల్ చేద్దాం. కాబట్టి మొదటి ప్రయోగం కోసం, స్ప్లిటర్ తర్వాత ఫోటాన్ స్థితి

ఇది కొలిచినప్పుడు, వాటిలో సగం | 0⟩ మరియు వాటిలో సగం | 1⟩ అవుతుంది. కాంతి కిరణాలు రెండు వేర్వేరు మార్గాలుగా సమానంగా విభజించబడ్డాయి. కాబట్టి మా హడమర్డ్ గేట్ క్లాసికల్ లెక్కింపుతో సరిపోతుంది. కానీ రెండవ ప్రయోగంలో ఏమి జరిగిందో చూద్దాం. ముందు చూపినట్లుగా, మేము అన్ని ఇన్పుట్ ఫోటాన్లను | 0⟩ గా తయారు చేసి, వాటిని రెండు హడమార్డ్ గేట్లలోకి పంపిస్తే, అన్ని ఫోటాన్లు మళ్ళీ | 0⟩ అవుతాయి. కనుక దీనిని కొలిచినప్పుడు, D₀ మాత్రమే కాంతి పుంజాన్ని కనుగొంటుంది. రెండు డిటెక్టర్ల ముందు మేము ఎటువంటి కొలత చేయనంతవరకు ఏదీ D₁ కి చేరదు. ప్రయోగాలు క్వాంటం లెక్కింపు సరైనదని ధృవీకరిస్తుంది, శాస్త్రీయ గణన కాదు. రెండవ హడమార్డ్ గేట్‌లో జోక్యం ఎలా పాత్ర పోషిస్తుందో చూద్దాం.

క్రింద చూపినట్లుగా, సరైన గణన ప్రాతిపదిక యొక్క భాగాలు సరైన ప్రయోగాత్మక ఫలితాన్ని ఇవ్వడానికి నిర్మాణాత్మకంగా లేదా వినాశకరంగా ఒకదానితో ఒకటి జోక్యం చేసుకుంటాయి.

మేము ఇన్పుట్ ఫోటాన్ పుంజం | 1⟩ గా తయారవుతుంది మరియు గణనను మళ్ళీ చేయవచ్చు. మొదటి స్ప్లిటర్ తరువాత రాష్ట్రం one యొక్క దశ ద్వారా అసలు నుండి భిన్నంగా ఉంటుంది. కాబట్టి మనం ఇప్పుడు కొలిస్తే, రెండు ప్రయోగాలు ఒకే కొలతలు చేస్తాయి.

అయినప్పటికీ, హడమార్డ్ గేటును మళ్ళీ వర్తించేటప్పుడు, ఒకటి | 0⟩ మరియు ఒకటి ఉత్పత్తి చేస్తుంది | 1⟩. జోక్యం సంక్లిష్ట అవకాశాలను ఉత్పత్తి చేస్తుంది.

సైబర్‌ సెక్యూరిటీలో చాలా ముఖ్యమైన చిక్కును కలిగి ఉన్న మరో సరదా ప్రయోగం చేద్దాం.

మొదటి స్ప్లిటర్ తర్వాత మనం మరొక డిటెక్టర్ Dx ను ఉంచితే, రెండు డిటెక్టర్లు ఇప్పుడు ఫోటాన్లలో సగం గుర్తించగలవని ప్రయోగం చూపిస్తుంది. క్వాంటం మెకానిక్స్‌లో లెక్కతో అది సరిపోతుందా? దిగువ సమీకరణంలో, మొదటి స్ప్లిటర్ తర్వాత మేము ఒక కొలతను జోడించినప్పుడు, మేము సూపర్ పాయింట్‌లో పతనానికి బలవంతం చేస్తాము. తుది ఫలితం అదనపు డిటెక్టర్ లేకుండా ఒకటి కంటే భిన్నంగా ఉంటుంది మరియు ప్రయోగాత్మక ఫలితంతో సరిపోతుంది.

ఫోటాన్ ఏ మార్గాన్ని తీసుకుంటుందో మీకు తెలిస్తే, రెండు డిటెక్టర్లు ఫోటాన్లలో సగం కనుగొంటాయని ప్రకృతి చెబుతుంది. వాస్తవానికి, మనం ఒక మార్గంలో కేవలం ఒక డిటెక్టర్‌తో మాత్రమే దాన్ని సాధించగలము. రెండు డిటెక్టర్ల ముందు కొలత చేయకపోతే, ఫోటాన్ | 0⟩ గా ఉండటానికి సిద్ధంగా ఉంటే అన్ని ఫోటాన్లు డిటెక్టర్ D₀ లో ముగుస్తాయి. మళ్ళీ, క్వాంటం సమీకరణాలు నమ్మదగినవిగా ఉన్నప్పుడు అంతర్ దృష్టి మమ్మల్ని తప్పు నిర్ణయానికి దారి తీస్తుంది.

ఈ దృగ్విషయానికి ఒక క్లిష్టమైన చిక్కు ఉంది. అదనపు కొలత మా ఉదాహరణలోని అసలు జోక్యాన్ని నాశనం చేస్తుంది. కొలత తర్వాత వ్యవస్థ యొక్క స్థితి మార్చబడుతుంది. క్వాంటం క్రిప్టోగ్రఫీ వెనుక ఉన్న ముఖ్య ప్రేరణ ఇది. మీకు మరియు పంపినవారికి మధ్య సందేశాన్ని హ్యాకర్ అడ్డుకుంటే (కొలత), కొలత ఎంత సున్నితంగా ఉంటుందనే దానితో సంబంధం లేకుండా మీరు అలాంటి చొరబాట్లను గుర్తించవచ్చు. ఎందుకంటే కొలత యొక్క నమూనా అడ్డగించబడితే భిన్నంగా ఉంటుంది. క్వాంటం మెకానిక్స్లో నో-క్లోనింగ్ సిద్ధాంతం ఒక క్వాంటం స్థితిని ఖచ్చితంగా నకిలీ చేయలేమని పేర్కొంది. కాబట్టి హ్యాకర్ అసలు సందేశాన్ని కూడా నకిలీ చేయలేరు మరియు తిరిగి పంపలేరు.

క్వాంటం అనుకరణకు మించి

మీరు భౌతిక శాస్త్రవేత్త అయితే, అణు ప్రపంచాలలో అదే జోక్యాన్ని అనుకరించడానికి మీరు క్వాంటం గేట్లలోని జోక్యం ప్రవర్తనను సద్వినియోగం చేసుకోవచ్చు. శాస్త్రీయ పద్ధతులు సంభావ్యత సిద్ధాంతంతో ఎక్కువ లేదా సమాన సున్నా విలువలతో పనిచేస్తాయి. ఇది ప్రయోగాలలో నిజం కాని స్వాతంత్ర్యాన్ని umes హిస్తుంది.

క్వాంటం మెకానిజం ఈ మోడల్ తప్పు అని పేర్కొంది మరియు సంక్లిష్టమైన మరియు ప్రతికూల సంఖ్యలతో ఒక నమూనాను పరిచయం చేస్తుంది. సంభావ్యత సిద్ధాంతాన్ని ఉపయోగించటానికి బదులుగా, ఇది సమస్యను నమూనా చేయడానికి జోక్యాన్ని ఉపయోగిస్తుంది.

కాబట్టి భౌతిక శాస్త్రవేత్త కానివారికి ఇది ఏ మంచిని తెస్తుంది? జోక్యాన్ని యూనిటరీ ఆపరేటర్ వలె అదే యంత్రాంగాన్ని పరిగణించవచ్చు. ఇది క్వాంటం కంప్యూటర్‌లో సులభంగా అమలు చేయవచ్చు. గణితశాస్త్రపరంగా, యూనిటరీ ఆపరేటర్ ఒక మాతృక. క్విట్‌ల సంఖ్య పెరిగేకొద్దీ, మనం ఆడగల గుణకాల యొక్క ఘాతాంక వృద్ధిని పొందుతాము. ఈ యూనిటరీ ఆపరేటర్ (భౌతిక శాస్త్రవేత్త దృష్టిలో జోక్యం) ఈ ఒకే గుణకాలన్నింటినీ ఒకే ఆపరేషన్లో మార్చటానికి అనుమతిస్తుంది, ఇది భారీ డేటా మానిప్యులేషన్లకు తలుపులు తెరుస్తుంది.

ఎంటాగ్లెమెంట్

సాధారణంగా, శాస్త్రవేత్తలు చిక్కు లేకుండా, క్వాంటం అల్గోరిథంలు శాస్త్రీయ అల్గోరిథంలపై ఆధిపత్యాన్ని చూపించలేవని నమ్ముతారు. దురదృష్టవశాత్తు, కారణాలను మాకు బాగా అర్థం కాలేదు మరియు అందువల్ల, అల్గోరిథం దాని పూర్తి సామర్థ్యాన్ని సద్వినియోగం చేసుకోవడానికి ఎలా చేయాలో మాకు తెలియదు. అందువల్ల క్వాంటం కంప్యూటింగ్‌ను ప్రవేశపెట్టేటప్పుడు చిక్కులు తరచుగా ప్రస్తావించబడతాయి, కాని తరువాత చాలా ఎక్కువ కాదు. ఈ కారణంగా, ఈ విభాగంలో చిక్కుకోవడం ఏమిటో మేము వివరిస్తాము. రహస్యాన్ని విచ్ఛిన్నం చేయడానికి మీరు శాస్త్రవేత్త అని ఆశిస్తున్నాము.

2-క్విట్‌ల యొక్క సూపర్‌పొజిషన్‌ను పరిగణించండి.

ఇక్కడ | 10> అంటే రెండు కణాలు వరుసగా డౌన్ స్పిన్ మరియు అప్ స్పిన్‌లో ఉంటాయి.

కింది మిశ్రమ స్థితిని పరిగణించండి:

మేము మిశ్రమ స్థితిని రెండు వ్యక్తిగత రాష్ట్రాలుగా విభజించగలమా,

దీనికి అవసరం ఎందుకంటే మేము చేయలేము:

క్వాంటం మెకానిక్స్ ఒక సహజమైన భావనను ప్రదర్శిస్తుంది. క్లాసికల్ మెకానిక్స్లో, ప్రతి ఉప భాగాలను బాగా అర్థం చేసుకోవడం ద్వారా మొత్తం వ్యవస్థను అర్థం చేసుకోవచ్చు. కానీ క్వాంటం మెకానిక్స్లో,

ముందు చూపినట్లుగా, మేము మిశ్రమ స్థితిని మోడల్ చేయవచ్చు మరియు కొలత అంచనాలను ఖచ్చితంగా చేయవచ్చు.

కానీ, మేము దానిని రెండు స్వతంత్ర భాగాలుగా వర్ణించలేము లేదా అర్థం చేసుకోలేము.

50 సంవత్సరాల పాటు వివాహం చేసుకున్న జంటగా నేను ఈ దృశ్యాన్ని imagine హించాను. ఏమి చేయాలో వారు ఎల్లప్పుడూ అంగీకరిస్తారు, కాని వారిని ప్రత్యేక వ్యక్తులుగా పరిగణించినప్పుడు మీరు సమాధానాలను కనుగొనలేరు. ఇది మితిమీరిన సరళీకృత దృశ్యం. చిక్కుకొనే రాష్ట్రాలు చాలా ఉన్నాయి

మరియు క్విట్‌ల సంఖ్య పెరిగినప్పుడు వాటిని వివరించడం చాలా కష్టం. క్వాంటం ఆపరేషన్లు చేస్తున్నప్పుడు, భాగాలు ఎలా పరస్పర సంబంధం కలిగి ఉన్నాయో మాకు తెలుసు (చిక్కుకొన్నది). ఏదైనా కొలతకు ముందు, ఖచ్చితమైన విలువలు తెరిచి ఉంటాయి. చిక్కు చిక్కులు చాలా ధనిక మరియు శాస్త్రీయ అల్గోరిథం సమర్థవంతంగా అనుకరించటానికి చాలా కష్టతరమైన సహసంబంధాలను ఉత్పత్తి చేస్తాయి.

తరువాత

ఇప్పుడు, యూనిటరీ ఆపరేషన్లతో క్విట్‌లను ఎలా మార్చాలో మాకు తెలుసు. కానీ క్వాంటం అల్గోరిథంలపై ఆసక్తి ఉన్నవారికి, ముందుగా పరిమితి ఏమిటో తెలుసుకోవాలి. లేకపోతే, క్వాంటం కంప్యూటింగ్‌లో ఏ విషయాలు కష్టమో మీరు విస్మరించవచ్చు. మొదట క్వాంటం గేట్ గురించి మరింత తెలుసుకోవాలనుకునేవారికి, మీరు మొదటి వ్యాసానికి ముందు రెండవ కథనాన్ని చదవవచ్చు.