量子门¶
量子门含义¶
本平台支持的所有量子门如下图 1 所示，下面按照顺序依次说明：
- \(ID\)
- 单位量子门，不做操作。
- \(X\)
- 单比特量子门 - Pauli-X 门 ( NOT 门 )，对目标量子比特执行 \(\sigma_x\) 操作
- \(Y\)
- 单比特量子门 - Pauli-Y 门，对目标量子比特执行 \(\sigma_Y\) 操作
- \(Z\)
- 单比特量子门 - Pauli-Z 门，对目标量子比特执行 \(\sigma_Z\) 操作
- \(H\)
- 单比特量子门 - Hadamard 门 (H 门)
- \(S\)
- 相位门，\(\frac{\pi}{2}\) 相位偏移量子门 \(P(\frac{\pi}{2})\)
- \(S^{\dagger}\)
- 反相位门，\(-\frac{\pi}{2}\) 相位偏移量子门 \(P(-\frac{\pi}{2})\)
- \(T\)
- \(\frac{\pi}{4}\) 相位偏移量子门 \(P(\frac{\pi}{4})\)
- \(T^{\dagger}\)
- \(-\frac{\pi}{4}\) 相位偏移量子门 \(P(-\frac{\pi}{4})\)
- \(C-X\)
- Controlled X 门。若第 0 个量子比特为 1，则对目标量子比特执行 \(\sigma_x\) 操作，为 0 则不进行操作。
- \(C-X\) 门也是 CNOT 门 (Controlled NOT 门)
- \(C-Y\)
- Controlled Y 门。若第 0 个量子比特为 1，则对目标量子比特执行 \(\sigma_y\) 操作，为 0 则不进行操作。
- \(C-Z\)
- Controlled Z 门。若第 0 个量子比特为 1，则对目标量子比特执行 \(\sigma_z\) 操作，为 0 则不进行操作。
- \(cH\)
- Controlled H 门。若第 0 个量子比特为 1，则对目标量子比特执行 Hadamard 门操作，为 0 则不进行操作。
- \(SWAP\)
- SWAP 门，交换两个目标量子比特
- \(CCX\)
- Toffoli 门，三量子比特门
- 如果第 0 个和第 1 个量子比特均为 1，则将第 2 个量子比特沿 \(x\) 轴旋转\(\frac{\pi}{2}\) 角度
- \(CSWAP\)
- 三量子比特门，如果第 0 个 量子比特为 1，则交换 1、2 两个量子比特，如果为 0 则不进行操作
- \(U\)
- \(U(\theta,\phi,\lambda)\) 门
- \(U1\)：\(U(\frac{\pi}{2},0,0)\) 门
- \(U2\)：\(U(\frac{\pi}{2},\frac{\pi}{2},0)\) 门
- \(U3\)：\(U(\frac{\pi}{2},\frac{\pi}{2},\frac{\pi}{2})\) 门
- \(R_o(\theta)\)
- 旋转量子门，单量子比特门。沿 \(O\) 轴将目标量子比特旋转 \(\theta\) 角度
- \(R_x\)：沿 \(X\) 轴旋转 \(\frac{\pi}{2}\) 角度量子门 \(R_x(\frac{\pi}{2})\)
- \(R_y\)：沿 \(Y\) 轴旋转 \(\frac{\pi}{2}\) 角度量子门 \(R_y(\frac{\pi}{2})\)
- \(R_z\)：沿 \(Z\) 轴旋转 \(\frac{\pi}{2}\) 角度量子门 \(R_z(\frac{\pi}{2})\)
- \(CU\)
- Control U1 门
- \(cRo\)
- Controlled \(R_o\) 门。若第 0 个量子比特为 1，则将 1 个量子比特沿 \(O\) 轴旋转 \(\frac{\pi}{2}\) 角度
- \(cRx\)：Controlled \(R_x\) 门
- \(cRy\)：Controlled \(R_y\) 门
- \(cRz\)：Controlled \(R_z\) 门
- Measurement
- 量子测量，对目标量子比特进行测量。
目前缺少的量子门： - C3X - C4X - C3SQRTX - RXX - RZZ - RYY - RCCX - RC3X