Контрольоване заперечення (C-NOT, CNOT від англ. Controlled NOT gate) — один із найважливіших квантових вентилів, що реалізує операцію схожу з класичним XOR, окремий випадок класу вентилів CU (контрольовані операції U). На відміну від класичного логічного вентиля, що має 1 вихід, CNOT має 2 виходи, завдяки чому зберігається оборотність обчислень. Може бути використаний для розплутування ЕПР-станів. Взагалі, будь-яку квантову схему можна змоделювати, використовуючи комбінацію лише елементів CNOT і поворотів окремих кубітів.
Дія
Вентиль CNOT інвертує другий (керований) кубіт тільки, якщо на перший (керуючий) кубіт подано 1:
До |
Після
|
Керуючий кубіт |
Керований кубіт |
Керуючий кубіт |
Керований кубіт
|
0 |
0 |
0 |
0
|
0 |
1 |
0 |
1
|
1 |
0 |
1 |
1
|
1 |
1 |
1 |
0
|
Значення другого (керованого) кубіту після дії CNOT збігається з результатом дії класичного логічного елемента XOR.
Матриця перетворення даного вентиля має вигляд:
![{\displaystyle CNOT={\begin{bmatrix}1&0&0&0\\0&1&0&0\\0&0&0&1\\0&0&1&0\end{bmatrix}}}](https://wikimedia.org/api/rest_v1/media/math/render/svg/50f316d1b1f8542872879dab324c31e477e321c5)
Реалізації
В 1995 році Кристофер Монро й Девід Вайнленд вперше отримали експериментальну реалізацію CNOT[1], де використовувався один іон 9Be+; два кубіти були реалізовані згідно зі схемою, запропонованою Сіраком і Цоллером[2], на різних його станах (надтонке розщеплення ²S1/2 для керованого кубіта і 2 стани гармонічного осцилятора для керуючого кубіта). Надійність роботи елемента склала близько 90%.
Примітки
Література