کوانٹم انفارمیشن کے دائرے میں، کوانٹم انفارمیشن کی بنیادی اکائی کوبٹ کو حقیقتاً اپنے ارتقاء کے دوران ریاستی گردشوں سے گزرنے کے طور پر تصور کیا جا سکتا ہے۔ یہ تصور qubits کی موروثی کوانٹم مکینیکل خصوصیات سے پیدا ہوتا ہے، جو انہیں کلاسیکی حالتوں کے سپرپوزیشنز میں موجود رہنے کی اجازت دیتا ہے، کلاسیکی بٹس کے برعکس جو ایک وقت میں صرف دو حالتوں (0 یا 1) میں سے ایک میں ہو سکتے ہیں۔ کوئبٹ کی حالت کا ارتقا کوانٹم گیٹس کے ذریعے کیا جاتا ہے، جو کلاسیکی منطق کے دروازوں کے مشابہ ہیں لیکن کوانٹم سٹیٹس پر کام کرتے ہیں۔ یہ دروازے کوئبٹ کی حالت میں ہیرا پھیری کر سکتے ہیں، جس کے نتیجے میں ایک پیچیدہ ویکٹر اسپیس میں ریاست کی گردش ہوتی ہے جسے بلوچ کرہ کہا جاتا ہے۔
کوئبٹ کی حالت کو اس کی بنیاد ریاستوں کے لکیری امتزاج کے طور پر پیش کیا جا سکتا ہے، روایتی طور پر |0⟩ اور |1⟩ کے طور پر ظاہر کیا جاتا ہے۔ بلوچ اسفیئر کی نمائندگی میں، کوئبٹ کی کسی بھی خالص حالت کو کرہ کی سطح پر ایک نقطہ کے طور پر دیکھا جا سکتا ہے، جہاں قطبیں بنیادی حالتوں |0⟩ اور |1⟩ سے مطابقت رکھتی ہیں۔ کوئبٹ کے ارتقاء میں اس کی حالت کو تبدیل کرنے کے لیے کوانٹم آپریشنز کا اطلاق ہوتا ہے، جس کی نمائندگی وحدانی میٹرکس کے ذریعے کی جاتی ہے۔ یہ آپریشنز بلوچ کرہ پر گردش پیدا کرتے ہیں، |0⟩ اور |1⟩ حالتوں میں کوئبٹ کی پیمائش کے امکانات کو تبدیل کرتے ہیں۔
سب سے بنیادی کوانٹم گیٹس میں سے ایک پاؤلی-ایکس گیٹ ہے، جو کلاسیکی ناٹ گیٹ کے برابر ہے۔ جب ابتدائی طور پر |0⟩ حالت میں qubit پر لاگو کیا جاتا ہے، تو Pauli-X گیٹ qubit کی حالت کو |1⟩ میں گھماتا ہے۔ اس گردش کو بلوچ کرہ کے خط استوا کے پار کوئبٹ کی حالت کی عکاسی کے طور پر دیکھا جا سکتا ہے۔ اسی طرح، Hadamard گیٹ کو qubit کی حالت کو گھما کر بلوچ کرہ کے خط استوا پر، |0⟩ اور |1⟩ قطبوں سے مساوی مقام پر گھما کر سپر پوزیشن سٹیٹس بنانے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔
مزید یہ کہ کوانٹم الگورتھم اور کوانٹم کمپیوٹیشن کو سمجھنے کے لیے ریاستی گردشوں کا تصور بہت اہم ہے۔ کوانٹم الگورتھم کوانٹم گیٹس کی صلاحیت سے فائدہ اٹھاتے ہیں تاکہ گردش کے ذریعے کوئبٹ ریاستوں کو جوڑ سکیں، متوازی اور مداخلت کے اثرات کو چالو کریں جو کوانٹم کی رفتار کو کم کرتے ہیں۔ مثال کے طور پر، انٹیجر فیکٹرائزیشن کے لیے شور کے الگورتھم میں، کوانٹم فوئیر ٹرانسفارم گیٹ کوانٹم انفارمیشن پروسیسنگ میں ریاستی گردش کی طاقت کو ظاہر کرتے ہوئے، ایک جامع نمبر کے بنیادی عوامل کو مؤثر طریقے سے تلاش کرنے کے لیے کوئبٹ ریاستوں پر گردش کرتا ہے۔
کوئبٹ کے ارتقاء کو بلوچ اسفیئر کی نمائندگی کے اندر ریاستی گردشوں کے طور پر موزوں طور پر بیان کیا جا سکتا ہے، جو کوانٹم گیٹس کے ذریعے سہولت فراہم کی جاتی ہے جو کہ کوبٹ کی حالت کو وحدانی طریقے سے جوڑتے ہیں۔ کوانٹم انفارمیشن تھیوری اور کوانٹم کمپیوٹیشن کے اصولوں کو سمجھنے کے لیے ریاستی گردشوں کے لحاظ سے کوئبٹ ارتقاء کو سمجھنا بنیادی ہے۔
سے متعلق دیگر حالیہ سوالات اور جوابات EITC/QI/QIF کوانٹم معلومات کے بنیادی اصول:
- کوانٹم نفی گیٹ (کوانٹم ناٹ یا پاؤلی ایکس گیٹ) کیسے کام کرتا ہے؟
- ہدرمرد گیٹ خود الٹنے والا کیوں ہے؟
- اگر بیل سٹیٹ کے 1st کوبٹ کو ایک خاص بنیاد پر ناپیں اور پھر 2nd qubit کو ایک مخصوص زاویہ تھیٹا کے ذریعے گھمائی گئی بنیاد پر ناپیں، تو یہ امکان کہ آپ کو متعلقہ ویکٹر کا پروجیکشن تھیٹا کے سائن کے مربع کے برابر ہے؟
- صوابدیدی کوئبٹ سپرپوزیشن کی حالت کو بیان کرنے کے لیے کلاسیکی معلومات کے کتنے بٹس کی ضرورت ہوگی؟
- کتنے جہتوں میں 3 qubits کی جگہ ہے؟
- کیا کوئبٹ کی پیمائش اس کے کوانٹم سپرپوزیشن کو ختم کردے گی؟
- کیا کوانٹم گیٹس میں کلاسیکل گیٹس کی طرح آؤٹ پٹ سے زیادہ ان پٹ ہو سکتے ہیں؟
- کیا کوانٹم گیٹس کے عالمگیر خاندان میں CNOT گیٹ اور Hadamard گیٹ شامل ہیں؟
- ڈبل سلٹ تجربہ کیا ہے؟
- کیا پولرائزنگ فلٹر کو گھومنا فوٹوون پولرائزیشن پیمائش کی بنیاد کو تبدیل کرنے کے مترادف ہے؟
مزید سوالات اور جوابات EITC/QI/QIF کوانٹم انفارمیشن بنیادی اصولوں میں دیکھیں