初态为|000>,画出制备GHZ态的量子线路图。
时间: 2024-10-07 14:01:27 浏览: 86
对于初态为三个量子比特全零态`|000>`的情况,要制备出四分之一的格林伯格-哈斯博格(GHZ)态,我们需要应用一些量子门来创建这个特定的纠缠状态。GHZ态的标准形式是`(|000> + |111>) / sqrt(2)`。让我们看一个基本的量子线路图:
1. **第一步**:将所有量子比特置为|0>态。这是原始输入,不需要额外操作。
```
┌───┐
| 0 >│
└───┘
```
2. **第二步**:在前两个量子比特上同时应用CNOT门,这将在第二个比特和第三个比特之间建立纠缠,因为初始状态是三个量子比特都为0。
```
┌───┐ ┌───┐
│ I ├───→ │ C ├───┐
├───┤ ├───┼─┤
| 0 >| ----| X ├──| 0 >|
└───┘ └───┘ └───┘
```
3. **第三步**:接着对第一个量子比特再加一个Hadamard门,使得其变为`(|0> + |1>) / sqrt(2)`,而第二个和第三个量子比特保持不变。
```
┌───┐ ┌───┐ ┌───┐
│ H ├───→ │ C ├───┤ H ├───┐
├───┤ ├───┼─┤ ┌─┴─┐├─┤
| 0 >| ----| X ├──| 0 >|└╥┘
└───┘ └───┘ └───┘╫─
└───────╫─
║
| 00>
╞═══════╩══
|
|
V
┌───┐ ┌───┐ ┌───┐
│ H ├───→ │ C ├───┤ H ├───┐
├───┤ ├───┼──┤ ┌─┴─┐├─┤
| + >| ----| X ├──| 0 >|└╥┘
└───┘ └───┘ └───┘╫─
└───────╫─
║
| GHZ ≈ (|000> + |111>) / sqrt(2)>
╞══════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════════
阅读全文