CNOT
Контрольоване заперечення (C-NOT, CNOT від Шаблон:Lang-en) — один із найважливіших квантових вентилів, що реалізує операцію схожу з класичним XOR, окремий випадок класу вентилів CU (контрольовані операції U). На відміну від класичного логічного вентиля, що має 1 вихід, CNOT має 2 виходи, завдяки чому зберігається оборотність обчислень. Може бути використаний для розплутування ЕПР-станів. Взагалі, будь-яку квантову схему можна змоделювати, використовуючи комбінацію лише елементів CNOT і поворотів окремих кубітів.
Дія
Вентиль CNOT інвертує другий (керований) кубіт тільки, якщо на перший (керуючий) кубіт подано 1:
| До | Після | ||
|---|---|---|---|
| Керуючий кубіт | Керований кубіт | Керуючий кубіт | Керований кубіт |
| 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 | 1 |
| 1 | 0 | 1 | 1 |
| 1 | 1 | 1 | 0 |
Значення другого (керованого) кубіту після дії CNOT збігається з результатом дії класичного логічного елемента XOR.
Матриця перетворення даного вентиля має вигляд:
Реалізації
В 1995 році Кристофер Монро й Девід Вайнленд вперше отримали експериментальну реалізацію CNOT[1], де використовувався один іон 9Be+; два кубіти були реалізовані згідно зі схемою, запропонованою Сіраком і Цоллером[2], на різних його станах (надтонке розщеплення ²S1/2 для керованого кубіта і 2 стани гармонічного осцилятора для керуючого кубіта). Надійність роботи елемента склала близько 90%.