Les portes quantiques à un qubit en entrée

1. Introduction

De manière un peu similaire, on va avoir ce type de schéma qui fait passer un bit quantique et son état quantique à un autre état grâce au passage dans une porte quantique, c’est-à-dire une sorte de brique à même de faire évoluer l’état :

images/07DP03.png

Illustration 3 : représentation d’une porte quantique

On passe ainsi d’un état quantique à images/eq21.PNG un nouvel état images/eq203.png ; U représente la matrice de passage d’un état à l’autre.

Pour rappel, un bit quantique peut se représenter de manière vectorielle. Si on a un état quantique défini à partir de deux bits quantiques, alors on a cet état tel que :

  • images/eq88.PNG

Donc l’état quantique peut s’exprimer de manière vectorielle, ainsi :

  • images/eq89.PNG

C’est ce vecteur qui sera soumis au calcul matriciel associé à la porte quantique.

Plus généralement, si images/eq21.PNG est définit selon n qubits, alors l’état quantique sera défini comme une combinaison linéaire dans une base vectorielle de dimension 2n :
  • images/eq90.PNG

On a donc un vecteur de taille 2n pour représenter cet état quantique.

Pour rappel enfin, les coefficients respectifs sont liés ainsi à la probabilité d’atteindre l’état associé : images/eq91.PNG ; cette propriété va d’ailleurs être...
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