Контролируемое отрицание ( C-NOT' , CNOT , управляемое «НЕ» ) — это обратимый логический вентиль , реализующий операцию, сходную с классическим XOR , частный случай класса вентилей C-U (контролируемые операции U). Имеет 2 входа и 2 выхода. Первый вход — управляющий сигнал, второй вход — бит, который будет инвертирован в случае, если на управляющем входе подана единица. Классический логический вентиль NOT имеет 1 выход, но для сохранения обратимости в вентиле C-NOT требуется 2 выхода, на дополнительный выход подается неизменённый управляющий сигнал.

Широко применяется в качестве квантового вентиля , когда он инвертирует второй кубит только для тех входных квантовых состояний, в которых первый (управляющий) кубит равен единице. Любая квантовая операция может быть реализована при помощи логического вентиля «контролируемое отрицание» (CNOT) и поворота состояния одного кубита .

Матрица преобразования данного вентиля имеет вид:

${\displaystyle CNOT={\begin{bmatrix}1&0&0&0\\0&1&0&0\\0&0&0&1\\0&0&1&0\end{bmatrix}}}$

Также CNOT можно представить в виде таблицы истинности:

Первую физическую реализацию квантового вентиля CNOT получили в 1995 году. В этой реализации использовался один ион ⁹ Be ⁺ , а два кубита были реализованы согласно схеме предложенной Cirac и Zoller на различных его состояниях (сверхтонкое расщепление ²S _1/2 для целевого кубита и 2 состояния гармонического осциллятора для управляющего кубита). Надежность работы элемента составила около 90 %.

См. также

• CCNOT
• Вентиль Фредкина

Примечания

Литература

• Quantum bits and quantum secrets: how quantum physics is revolutionizing codes and computers. Wiley-VCH, 2008 ISBN 978-3-527-40710-1 (англ.)

Это заготовка статьи по физике . Помогите Википедии, дополнив её.