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Séance de cours

Interaction de Heisenberg et portes quantiques

Dans cours

COM-309: Introduction to quantum information processing

Information is processed in physical devices. In the quantum regime the concept of classical bit is replaced by the quantum bit. We introduce quantum principles, and then quantum communications, key distribution, quantum entropy, and spin dynamics. No prio ...

Description

Cette séance de cours couvre l'interaction de Heisenberg entre deux moments magnétiques, des systèmes à deux niveaux et des qubits, ainsi que les opérations de la porte SWAP et de la porte CNOT dans le calcul quantique. L'instructeur discute de l'espace total Hilbert et des unités d'énergie impliquées dans ces interactions.

Enseignant·e

Nicolas Macris

Nicolas Macris received the PhD degree in theoretical physics from EPFL and then pursued his scientific activity at the mathematics department of Rutgers University (NJ, USA). He then joined the Faculty of Basic Science of EPFL, working in the field of quantum statistical mechanics and mathematical aspects of the quantum Hall effect. Since 2005 he is with the Communication Theories Laboratory and Information Processing group of the School of Communication and Computer Science and currently works at the interface of statistical mechanics, information theory and error correcting codes, inference and learning theory. He held long-term visiting appointments and collaborations with the University College and the Institute of Advanced studies in Dublin, the Ecole Normale Supérieure de Lyon, the Centre de Physique Theorique Luminy Marseille, Paris XI Orsay, the ETH Zürich and more recently Los Alamos National Lab. CV and publication list.

Source officielle

Proximité ontologique

Informatique théorique

Theory of computation: Informatique quantique

Concepts associés (32)

Porte quantique

En informatique quantique, et plus précisément dans le modèle de de calcul, une porte quantique (ou porte logique quantique) est un circuit quantique élémentaire opérant sur un petit nombre de qubits. Les portes quantiques sont les briques de base des circuits quantiques, comme le sont les portes logiques classiques pour des circuits numériques classiques. Contrairement à de nombreuses portes logiques classiques, les portes logiques quantique sont « réversibles ».

Controlled NOT gate

In computer science, the controlled NOT gate (also C-NOT or CNOT), controlled-X gate, controlled-bit-flip gate, Feynman gate or controlled Pauli-X is a quantum logic gate that is an essential component in the construction of a gate-based quantum computer. It can be used to entangle and disentangle Bell states. Any quantum circuit can be simulated to an arbitrary degree of accuracy using a combination of CNOT gates and single qubit rotations. The gate is sometimes named after Richard Feynman who developed an early notation for quantum gate diagrams in 1986.

Porte de Toffoli

En informatique, la porte de Toffoli, est une porte logique. Elle est réversible et universelle, ce qui signifie que n'importe quel circuit réversible peut être construit à partir de portes de Toffoli. Elle agit comme une porte NON à double contrôle, d'où le nom qu'on lui donne également de « controlled-controlled-not gate » (CCNOT). Elle est due à Tommaso Toffoli. 150px|vignette|Représentation d'une porte de Toffoli La porte de Toffoli est une porte logique à 3 bits en entrée et 3 bits en sortie.

Fredkin gate

The Fredkin gate (also CSWAP gate and conservative logic gate) is a computational circuit suitable for reversible computing, invented by Edward Fredkin. It is universal, which means that any logical or arithmetic operation can be constructed entirely of Fredkin gates. The Fredkin gate is a circuit or device with three inputs and three outputs that transmits the first bit unchanged and swaps the last two bits if, and only if, the first bit is 1. The basic Fredkin gate is a controlled swap gate that maps three inputs (C, I1, I2) onto three outputs (C, O1, O2).

Téléportation quantique

La téléportation quantique est une technique de transfert d'informations quantiques qui consiste à transférer l’état quantique d’un système vers un autre système similaire et distant, sans avoir besoin de transporter physiquement le système lui-même. En d'autres termes, c'est un moyen de transmettre l'information contenue dans un système quantique à un autre endroit, sans avoir à déplacer le système physique.

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Séances de cours associées (36)

Interaction de Heisenberg, portes à 2 bits

Explore l'interaction Heisenberg et les portes 2 qubits dans les systèmes quantiques avec des moments magnétiques intrinsèques et des matrices Pauli.

Physique quantique computationnelle

Introduit des bases de calcul quantique, couvrant qubits, portes, circuits et simulations.

Ions piégés: Portes quantiques

Couvre les fondamentaux des ions piégés dans l'information quantique et l'importance des phases géométriques dans l'optique quantique.

Information quantique: Bloch Sphere et Gates

Couvre les bases de l'information quantique, y compris la représentation de la sphère Bloch et les portes quantiques.

Représentation de la sphère Bloch et précession de Larmor

Couvre la représentation de la sphère Bloch et la précession de Larmor dans les systèmes spin 1/2.

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Téléportation quantique

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