కంట్రోల్డ్-NOT (CNOT) గేట్ అనేది క్వాంటం ఇన్ఫర్మేషన్ ప్రాసెసింగ్లో కీలక పాత్ర పోషిస్తున్న ఒక ప్రాథమిక రెండు-క్విట్ క్వాంటం గేట్. క్విట్లను చిక్కుకోవడానికి ఇది చాలా అవసరం, కానీ ఇది ఎల్లప్పుడూ క్విట్ చిక్కుకు దారితీయదు. దీన్ని అర్థం చేసుకోవడానికి, మేము క్వాంటం కంప్యూటింగ్ సూత్రాలను మరియు వివిధ కార్యకలాపాలలో క్విట్ల ప్రవర్తనను లోతుగా పరిశోధించాలి.
క్వాంటం కంప్యూటింగ్లో, క్విట్లు 0 మరియు 1 రెండింటినీ ఏకకాలంలో సూచించే సూపర్పొజిషన్ స్టేట్లలో ఉండవచ్చు. పౌలి-ఎక్స్ గేట్ లేదా హడమార్డ్ గేట్ వంటి సింగిల్-క్విట్ గేట్లను సూపర్పొజిషన్ స్థితిలో ఉన్న క్విట్కి వర్తింపజేసినప్పుడు, ఇది క్విట్ను మరొకదానితో చిక్కుకోకుండా రాష్ట్రాల సంభావ్యత వ్యాప్తిని మార్చగలదు. దీని అర్థం సింగిల్-క్విట్ గేట్లు ఇతర క్విట్లతో చిక్కులను సృష్టించకుండా క్విట్ స్థితిని మార్చగలవు.
మరోవైపు, CNOT గేట్ రెండు క్విట్లపై పనిచేస్తుంది, దీనిని సాధారణంగా కంట్రోల్ క్విట్ మరియు టార్గెట్ క్విట్గా సూచిస్తారు. CNOT గేట్ కంట్రోల్ క్విట్ స్థితిలో ఉన్నట్లయితే మరియు మాత్రమే టార్గెట్ క్విట్ స్థితిని తిప్పుతుంది |1⟩. కంట్రోల్ క్విట్ సూపర్పొజిషన్ స్థితిలో ఉన్నట్లయితే ఈ ఆపరేషన్ రెండు క్విట్ల మధ్య చిక్కుకుపోతుంది. కంట్రోల్ క్విట్ |0⟩ మరియు |1⟩ యొక్క సూపర్పొజిషన్లో ఉన్నప్పుడు, CNOT గేట్ను వర్తింపజేసిన తర్వాత ఏర్పడే స్థితి రెండు క్విట్ల చిక్కుబడ్డ స్థితి.
అయితే, కంట్రోల్ క్విట్ ఒక నిర్దిష్ట స్థితిలో ఉంటే ( |0⟩ లేదా |1⟩), CNOT గేట్ క్లాసికల్ XOR గేట్ లాగా ప్రవర్తిస్తుంది మరియు అది క్విట్లను చిక్కుకోదు. ఈ సందర్భంలో, అవుట్పుట్ స్థితిని వ్యక్తిగత క్విట్ స్టేట్ల యొక్క టెన్సర్ ఉత్పత్తిగా వ్యక్తీకరించవచ్చు, అవి చిక్కుకుపోలేదని సూచిస్తుంది.
ఈ భావనను వివరించడానికి, కంట్రోల్ క్విట్ |0⟩ మరియు టార్గెట్ క్విట్ రాష్ట్రంలో |+⟩ (సూపర్పొజిషన్ స్టేట్)లో ఉన్న ఉదాహరణను పరిశీలిద్దాం. ఈ దృష్టాంతంలో CNOT గేట్ను వర్తింపజేయడం వలన టార్గెట్ క్విట్ మారకుండా ఉంటుంది, చిక్కుముడి ఏర్పడలేదని చూపిస్తుంది.
CNOT గేట్ క్విట్లను చిక్కుకోవడం కోసం ఒక శక్తివంతమైన సాధనం అయితే, క్విట్లను చిక్కుకునే దాని సామర్థ్యం నియంత్రణ క్విట్ స్థితిపై ఆధారపడి ఉంటుంది. కంట్రోల్ క్విట్ సూపర్పొజిషన్ స్థితిలో ఉన్నప్పుడు, CNOT గేట్ క్విట్లను చిక్కుకుపోతుంది; లేకుంటే, అది శాస్త్రీయంగా ప్రవర్తిస్తుంది మరియు చిక్కులను సృష్టించదు.
సంబంధించి ఇతర ఇటీవలి ప్రశ్నలు మరియు సమాధానాలు EITC/QI/QIF క్వాంటం ఇన్ఫర్మేషన్ ఫండమెంటల్స్:
- క్వాంటం నెగేషన్ గేట్ (క్వాంటం NOT లేదా Pauli-X గేట్) ఎలా పనిచేస్తుంది?
- హడమర్డ్ గేట్ ఎందుకు స్వయం-తిరుగులేనిది?
- బెల్ స్థితి యొక్క 1వ క్విట్ను ఒక నిర్దిష్ట ప్రాతిపదికన కొలిచి, ఆపై 2వ క్విట్ను నిర్దిష్ట కోణం తీటా ద్వారా తిప్పబడిన ప్రాతిపదికన కొలిస్తే, మీరు సంబంధిత వెక్టర్కు ప్రొజెక్షన్ని పొందే సంభావ్యత తీటా యొక్క సైన్ స్క్వేర్కి సమానం?
- ఏకపక్ష క్విట్ సూపర్పొజిషన్ స్థితిని వివరించడానికి ఎన్ని బిట్ల శాస్త్రీయ సమాచారం అవసరం?
- 3 క్విట్ల ఖాళీలో ఎన్ని కొలతలు ఉన్నాయి?
- క్విట్ యొక్క కొలత దాని క్వాంటం సూపర్పొజిషన్ను నాశనం చేస్తుందా?
- క్లాసికల్ గేట్ల మాదిరిగానే క్వాంటం గేట్లు అవుట్పుట్ల కంటే ఎక్కువ ఇన్పుట్లను కలిగి ఉంటాయా?
- క్వాంటం గేట్ల సార్వత్రిక కుటుంబంలో CNOT గేట్ మరియు హడమార్డ్ గేట్ ఉన్నాయా?
- డబుల్-స్లిట్ ప్రయోగం అంటే ఏమిటి?
- పోలరైజింగ్ ఫిల్టర్ని తిప్పడం అనేది ఫోటాన్ పోలరైజేషన్ కొలత ప్రాతిపదికను మార్చడానికి సమానమా?
EITC/QI/QIF క్వాంటం ఇన్ఫర్మేషన్ ఫండమెంటల్స్లో మరిన్ని ప్రశ్నలు మరియు సమాధానాలను వీక్షించండి