初态为1000>,画出制备GHZ态的量子线路图,
时间: 2024-10-07 10:01:26 浏览: 47
直接耦合腔中通过耗散通道制备Bell态
制备格林伯格-哈斯博格(GHZ)态是一种常见的量子信息任务,它涉及三个量子比特系统共享一种特殊的量子纠缠状态,这种状态使得无论这三个比特的位置如何,它们的状态总是相互关联的。在这种初始状态1000>的情况下,我们通常假设每个量子比特开始处于|1>状态,即激活态。
为了画出一个简单的GHZ态制备的量子线路图(也称为量子电路),我们可以考虑使用量子门操作,比如Hadamard门(H)、控制-NOT(CNOT)等。GHZ态可以通过以下步骤准备:
1. **第一步**: 将第一个量子比特(Qubit 1)初始化到|1>态(或通过Hadamard门变换成|+>态,以便于后续操作)。
```text
┌───┐ ┌───┐
│ H ├───-> │ H ├───┐
├───┤ ├───┤
| 1> | ---->| + > |
└───┘
```
2. **第二步**: 使用两个量子比特作为控制(如Qubit 1和Qubit 2),对第三个量子比特(Qubit 3)应用CNOT门,形成纠缠。
```text
┌───┐ ┌───┐ ┌───┐
│ H ├───→ │ C ├─┤ H ├───┐
├───┤ ├───┼─┤ ┌─┴─┐├─┤
| 1> | ----| X ├──| 1> |└╥┘
└───┘ └───┘ └───┘╫─
└───────╫─
║
| 0> (ancilla)
╞═══════╩══
|
|
V
┌───┐ ┌───┐ ┌───┐
│ H ├───→ │ C ├───┤ H ├───┐
├───┤ ├───┼──┤ ┌─┴─┐├─┤
| + > | ----| X ├──| + > |└╥┘
└───┘ └───┘ └───┘╫─
└───────╫─
║
| GHZ >
╞═══════╩══
```
这里,C表示控制-NOT门,X表示目标位的NOT操作。
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