ประตู Hadamard อาจเป็นครั้งแรกที่คุณพบกับการสร้างซ้อนทับ เมื่อคุณบอกว่าคุณสามารถเชื่อมโยงประโยชน์ของประตูPauli (aka ) กับคู่คลาสสิกของมันได้ดี Hadamard เป็นที่ที่คุณออกจากอะนาล็อกคลาสสิคแล้ว มันจะเป็นประโยชน์สำหรับว่าด้วยเหตุผลเดียวกัน แต่คือว่ามันมักจะถูกนำมาใช้ในรูปแบบชุดสากลของประตู (เช่น Clasical ด้วยและพัดลมออกหรือมีพัดลมออกเพียงอย่างเดียว)XNOT
AND
NOT
NOR
ในขณะที่เกทมีประโยชน์โดยตรงในการสร้างเลขสุ่ม (ตามที่ Yuval Filmus กล่าว) พลังที่แท้จริงของมันจะปรากฏขึ้นเมื่อปรากฏในหลาย ๆ กรณีหรือใช้ร่วมกับประตูอื่น เมื่อคุณมีn qubits เริ่มต้นได้ใน| ตัวอย่างเช่น0 ⟩และใช้หนึ่งHกับแต่ละรายการในลำดับใด ๆ สิ่งที่คุณได้รับคือ
( | 0 ⟩ + | 1 ⟩ ) ⊗ ( | 0 ⟩ + | 1 ⟩ ) ⊗ … ⊗ ( | 0 ⟩ + | 1Hn| 0⟩H
ซึ่งสามารถขยายได้ถึง
1 / 2 n / 2 ⋅ ( | 00 ... 00 ⟩ + | 00 ... 01 ⟩ + | 00 ... 11 ⟩ + ... + | 11 ... 11 ⟩ )
Voila เราสามารถ ตอนนี้ประเมินฟังก์ชั่นอินพุตที่ต่างกัน 2 nแบบขนาน! นี่คือตัวอย่างเช่นขั้นตอนแรกในอัลกอริทึมของโกรเวอร์
( | 0 ⟩ + | 1 ⟩ ) ⊗ ( | 0 ⟩ + | 1 ⟩ ) ⊗ … ⊗ ( | 0 ⟩ + | 1 ⟩ ) / 2n / 2
1 / 2n / 2⋅ ( | 00 … 00 ⟩ + | 00 … 01 ⟩ + | 00 … 11 ⟩ + … + | 11 … 11 ⟩ )
2n
การใช้งานที่ได้รับความนิยมอีกอย่างหนึ่งคือ Hadamard ในหนึ่ง qubit ตามด้วยการCNOT
ควบคุมด้วย qubit ที่คุณเพิ่งใส่เข้าไป ดู:
นั่นเป็นรัฐเบลล์ซึ่งเป็นรากฐานที่สำคัญของต่าง ๆที่สำคัญควอนตัมการกระจายโปรโตคอลการคำนวณการวัดตาม,ควอนตัม teleportationและการใช้งานอื่น ๆ อีกมากมาย นอกจากนี้คุณยังสามารถใช้ซ้ำ qubits เป้าหมายมากขึ้นเป็นศูนย์ที่เริ่ม (ที่มีการควบคุมเดียวกัน) เพื่อสร้าง
2 - 1 / 2 ( | 00 ... 00 ⟩ + | 11 ... 11 ⟩ )
ซึ่งเป็นที่รู้จักในฐานะรัฐ GHZ
คยังไม่มีข้อความO T( 2)- 1 / 2( | 0 ⟩ + | 1 ⟩ ) ⊗ | 0 ⟩ ) = 2- 1 / 2คยังไม่มีข้อความOT( | 00 ⟩ + | 10 ⟩ ) = 2- 1 / 2( | 00 ⟩ + | 11 ⟩ )
CNOT
2- 1 / 2( | 00 … 00 ⟩ + | 11 … 11 ⟩ )
ยังมีประโยชน์อย่างมาก
H2= ฉันCNOT
NOT
xYZCNOT
ในเครื่องคอมพิวเตอร์ควอนตัมของคุณคุณเพียงแค่สร้างอุปกรณ์ที่คลาสสิกราคาแพงมากและ uneffective.) หมุนเกี่ยวกับสิ่งที่เอียงเป็นสิ่งที่สำคัญและอีกหนึ่งส่วนผสมที่คุณมักจะต้องเป็นยังหมุนโดยส่วนขนาดเล็กของมุมเช่น 45 ° (เช่นเดียวกับในเฟส ประตูกะ )