量子门是经典逻辑门在量子计算中的对应物。它们是作用于量子比特状态的酉线性变换。与经典门(可能是不可逆的)不同,所有量子门都是可逆的,因为酉矩阵都有逆矩阵。单量子比特门包括 Pauli 门(X、Y、Z)、Hadamard 门(H)以及旋转门(RX、RY、RZ)。双量子比特门包括 CNOT、CZ、SWAP 和 iSWAP。三量子比特门包括 Toffoli(CCX)和 Fredkin(CSWAP)。一个通用门集(例如 {H, T, CNOT})可以以任意精度逼近任何量子操作。在硬件上,各平台的原生门有所不同——IBM 使用 {CX, RZ, SX},IonQ 使用 {XX, RZ}。
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Hadamard 门(Hadamard Gate)
GatesH 门——从基态创建 |0⟩ 与 |1⟩ 的等权叠加。
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CNOT 门(CNOT Gate)
Gates受控非门(Controlled-NOT)——当控制量子比特为 |1⟩ 时翻转目标量子比特的双量子比特门。
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Pauli 算符(Pauli Operators)
Gates基本的单量子比特门 X、Y、Z——构成所有量子操作的基。
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Toffoli 门(Toffoli Gate)
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量子线路(Quantum Circuit)
Fundamentals作用于一组量子比特寄存器上的一系列量子门,最后接以测量。
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