Séance de cours

Interaction de Heisenberg, portes à 2 bits

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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 les moments magnétiques, en se concentrant sur la réalisation de deux portes qubits telles que CNOT et SWAP, illustrées à travers une image classique. Les diapositives se plongent également dans des situations quantiques impliquant des moments magnétiques intrinsèques et des moments magnétos efficaces, en utilisant des matrices Pauli pour décrire le système.

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

Physique

Physique de la matière condensée: Transition de phase

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 ».

Matrice inversible

En mathématiques et plus particulièrement en algèbre linéaire, une matrice inversible (ou régulière ou encore non singulière) est une matrice carrée A pour laquelle il existe une matrice B de même taille n avec laquelle les produits AB et BA sont égaux à la matrice identité. Dans ce cas la matrice B est unique, appelée matrice inverse de A et notée B = A. Cette définition correspond à celle d’élément inversible pour la multiplication dans l’anneau des matrices carrées associé.

Matrice (mathématiques)

thumb|upright=1.5 En mathématiques, les matrices sont des tableaux d'éléments (nombres, caractères) qui servent à interpréter en termes calculatoires, et donc opérationnels, les résultats théoriques de l'algèbre linéaire et même de l'algèbre bilinéaire. Toutes les disciplines étudiant des phénomènes linéaires utilisent les matrices. Quant aux phénomènes non linéaires, on en donne souvent des approximations linéaires, comme en optique géométrique avec les approximations de Gauss.

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.

Moment magnétique

En physique, le moment magnétique est une grandeur vectorielle qui permet de caractériser l'intensité d'une source magnétique. Cette source peut être un courant électrique, ou bien un objet aimanté. L'aimantation est la distribution spatiale du moment magnétique. Le moment magnétique d'un corps se manifeste par la tendance qu'a ce corps à s'aligner dans le sens d'un champ magnétique, c'est par exemple le cas de l'aiguille d'une boussole : le moment que subit l'objet est égal au produit vectoriel de son moment magnétique par le champ magnétique dans lequel il est placé.

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Séances de cours associées (64)

Moments magnétiques et spin

Explore les moments magnétiques, les spins et les descriptions quantiques à l'aide de matrices Pauli et d'expériences Stern-Gerlach.

Qubits: Comprendre les états quantiques et les opérations

Couvre les fondamentaux des qubits, y compris leurs états, leur superposition et leurs opérations en mécanique quantique.

Moments magnétiques et spin

Couvre la description quantique des moments magnétiques et du spin, y compris les matrices Pauli et l'énergie observable.

Interactions magnétiques : ferromagnétisme et échange

Couvre le ferromagnétisme, l'antiferromagnétisme et le paramagnétisme, expliquant les interactions d'échange et les domaines magnétiques.

Interaction de Heisenberg et portes quantiques

Couvre l'interaction Heisenberg, la porte SWAP et la porte CNOT dans le calcul quantique.

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Porte quantique

Matrice inversible

Matrice (mathématiques)

Controlled NOT gate

Moment magnétique

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