Quanten-Gatter und -Schaltkreise
摘要
Bei einer Speicherzelle eines klassischen Computers gibt es nur zwei Möglichkeiten: Entweder schreibt man eine Null hinein oder eine Eins. Andere Zustände kennt ein solches Bit nicht. Bei einem Quantencomputer ist das anders. Ein Qubit kennt grundsätzlich unendlich viele Zustände. Zwar resultiert beim Auslesen eines Qubits auch immer nur entweder eine Null oder eine Eins. Entscheidend ist aber der Zustand eines Qubits vor der Messung. Wie manipuliert man diese Zustände? Was ist der Unterschied zwischen einer Manipulation und einer Messung? Manipulationen an Qubits heißen Quantengatter oder englisch Gates, in Anlehnung an die logischen Operationen in der Digitaltechnik. Die Abfolge solcher Operationen stellt man in Quantenschaltkreisen dar. In diesem Kapitel lernen wir die wichtigsten Gates bzw. Gatter kennen und erfahren auch, wie man Qubits miteinander verschränken kann.