[Quantum Computing] 1-0. 단일 큐비트 게이트

본 게시물은 아래 강의를 수강하며 작성되었습니다.

https://www.opentutorials.org/course/4973

Qiskit 개발자 자격증 과정

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양자 컴퓨터에서는 일반 컴퓨터의 비트와 유사한 개념인 큐비트로 정보를 표시한다. 큐비트를 이용하여 다양한 정보를 표현하기 위해 양자 게이트를 적용하여 나타내는 정보를 바꿀 수 있다. 

 

1. 파울리 게이트

1.1. 파울리 X 게이트 (NOT 게이트)

- bit 플립 게이트

블로흐구에서 X축 기준으로 pi 만큼 회전한다. 

 

X|0> = |1>

 

X|1> = |0>

 

1.2. 파울리 Y 게이트

- bit 플립

- 위상 플립

블로그후에서 Y축 기준으로 pi만큼 회전

 

Y|0> = i|1>

Y|1> = -i|0>

 

1.3. 파울리 Z 게이트

- 위상 플립

블로흐구에서 Z축을 기준으로 pi 만큼 회전

 

Z|0> = |0>

 

Z|1> = -|1>

2. 하다마르 게이트

하다마르 게이트는 중첩의 원리를 이용하는 게이트로  X+Z축 기준 pi 만큼 회전한다. 

3. 기타 게이트

 

- S gate / Sdg gate

z 축을 기준으로 pi/2 회전. Sdg는 -pi/2 회전 -> SS|0> = Z|0> 

S 게이트 2개는 z 축을 기준으로 pi/2를 두번 회전하니, Z 게이트와 동일함

Sdg 게이트는 -로 회전하고 동일

 

- T gate / Tdg gate

z 축을 기준으로 pi/4 회전. Tdg는 -pi/4 회전 -> TTTT|0> = Z|0>

T 게이트 4개는 z축을 기준으로 pi/2를 네번 회전하니, Z 게이트와 동일함

Tdg 게이트는 -로 회전하고 동일

- U gate (유니터리 게이트)

 

3개의 오일러각 theta, pi, ramda를 기준으로 회전함

 

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기타 참고 자료

블로흐구 : https://dohunkim.tistory.com/21

4. 블로흐 구