GIOMIKY: Toto znamená, že na qubit |0⟩ aplikuji odmocninu z NOT, což je v podstatě otočení na Blochově sféře z pólu na rovník. Tím se vytvoří superpozice |0⟩ - i|1⟩ (až na absolutní fázi, kterou jsem vytknul). Potom nastává měření, u kterého hádám, že je v bázi |0⟩/|1⟩. To ale znamená, že pravděpodobnost naměření 0 i 1 je 1/2. Proto se na výstupu náhodně střídají jedničky a nuly.
Kvantové počítání si můžete udělat třeba v Pythonu, je tam dokonce i knihovna qutip, nebo i na koleně v jakémokoliv jazyce, třeba C. Pokud je vstupní kvantový stav čistý, stačí vám uložit 2^n komplexních čísel (2^(n+1) reálných čísel) na n qubitů, pokud vám záleží na globální fázi a budete si hlídat jednotkovou normu. Logické operace pak buďto můžete skládat maticově (to je ta lineární algebra, kterou tu někdo zmiňoval) a normálně jimi násobit vstupní vektor, nebo pokud jsou to jednoduché gaty, můžete to vymyslet přes prohazování koeficientů. Příklad: obecný stav na vstupu je a*|0⟩ + b*|1⟩. Chci aplikovat Pauliho x matici, tak to vrazím do funkce, která jen přehodí koeficienty a a b. Alternativně můžu vyrobit matici 2x2, kterou to maticově ponásobím. To je užitečnější, když by pak člověk skládal vícequbitová hradla, tak aby mohl jednoduše použít Kroneckerův součin a vyrobit jednu velkou megamatici, ve které se nemusí vyznat. Problém je ale samozřejmě s pamětí, protože u 10 qubitů mít matici 1024*1024 komplexních čísel už něco zabere, pokud není sparse. Ale v těchto implementacích se už tolik nevyznám.
Jenom pro info, nejsem kvantový informatik, takže můj přehled končí u nějakých základů. Zrovna teď jsem pročítal články, které využívají vícerozměrných "quditů" k tomu, aby se snížil minimální počet logických hradel, ze kterých se dají poskládat vícequbitová hradla podmíněná několika qubity. (jistí vykukové se to snažili opublikovat, jako by to vymysleli oni :-)) Takže když chce člověk udělat třeba Toffoliho, stačí mu na to tři qudit-qubit hradla místo pěti dvouqubitových. Je to docela pěkný fígl, článek zde:
https://qudev.phys.ethz.ch/static/content/QSIT13/pdfs/Lanyon2009.pdf