Dalam bidang komputasi kuantum, gerbang Controlled-NOT (CNOT) memainkan peran penting dalam melibatkan qubit, yang merupakan unit dasar pemrosesan informasi kuantum. Fenomena keterjeratan, yang terkenal dijelaskan oleh Schrödinger sebagai "keterikatan bukanlah sifat dari satu sistem namun sifat hubungan antara dua sistem atau lebih," adalah landasan mekanika kuantum dan sumber daya utama untuk komputasi kuantum.
Ketika gerbang CNOT diterapkan pada qubit, tindakannya bergantung pada status qubit kontrol. Jika qubit kontrol berada dalam superposisi keadaan, gerbang CNOT beroperasi pada superposisi penerapan dan tidak penerapan negasi kuantum ke qubit target. Superposisi operasi ini menghasilkan fitur unik komputasi kuantum: potensi keterikatan antar qubit.
Keterikatan yang disebabkan oleh gerbang CNOT ketika qubit kontrol berada dalam superposisi muncul dari sifat keterjeratan gerbang itu sendiri. Dalam komputasi klasik, operasi bersifat deterministik dan tidak menunjukkan karakteristik superposisi dan keterjeratan operasi kuantum. Namun, dalam komputasi kuantum, sifat probabilistik dari superposisi memungkinkan terciptanya keadaan terjerat yang tidak memiliki analogi klasik.
Untuk mengilustrasikan konsep ini, mari kita perhatikan contoh sederhana yang melibatkan dua qubit, qubit A (qubit kontrol) dan qubit B (qubit target). Awalnya, qubit A berada dalam superposisi keadaan |0⟩ dan |1⟩, sedangkan qubit B berada dalam keadaan |0⟩. Ketika gerbang CNOT diterapkan dengan qubit A sebagai qubit kontrol dan qubit B sebagai qubit target, keadaan terjerat yang dihasilkan adalah superposisi dari kedua qubit yang berada dalam keadaan |00⟩ dan |11⟩. Keadaan terjerat ini tidak dapat dinyatakan sebagai produk dari keadaan qubit individual, sehingga menyoroti sifat unik dari keterjeratan dalam sistem kuantum.
Penerapan gerbang CNOT dengan qubit kontrol dalam superposisi memang dapat menimbulkan keterjeratan antar qubit, menunjukkan kemampuan khas komputasi kuantum dalam memanfaatkan superposisi dan keterjeratan untuk tugas pemrosesan informasi.
Pertanyaan dan jawaban terbaru lainnya tentang Kesimpulan dari komputasi reversibel:
- Apakah penyalinan bit C(x) bertentangan dengan teorema larangan kloning?
- Apa signifikansi teorema bahwa sirkuit klasik apa pun dapat diubah menjadi sirkuit kuantum yang sesuai?
- Bagaimana output yang diinginkan dipertahankan sambil menghilangkan sampah di sirkuit yang dapat dibalik?
- Apa tujuan menerapkan rangkaian terbalik dalam perhitungan yang dapat dibalik?
- Mengapa membuang qubit sampah bukan solusi yang layak untuk masalah ini?
- Bagaimana keberadaan junk qubit dalam komputasi kuantum mencegah interferensi kuantum?