Liste der Quantengatter

Dies ist eine Auflistung verschiedener Quantengatter und deren Funktion.

Quantengatter mit einem Eingang

Quantengatter mit zwei Eingängen

Quantengatter mit drei Eingängen

Quantengatter, die sich auf drei Quantenbits beziehen.
Vorlage:Highlight1\| Symbol	Vorlage:Highlight1\| Bezeichnung	Vorlage:Highlight1\| Funktion	Vorlage:Highlight1\| Beschreibung
	Toffoli-Gatter	$\left\|111\right\rangle \leftrightarrow \left\|110\right\rangle$ $\left\|0yx\right\rangle \leftrightarrow \left\|0yx\right\rangle$ $\left\|10x\right\rangle \leftrightarrow \left\|10x\right\rangle$ ${\begin{pmatrix}1&0\\1&1\end{pmatrix}}\cdot {\begin{pmatrix}x\\y\end{pmatrix}}={\begin{pmatrix}x\\x\oplus y\end{pmatrix}}$	Die ersten beiden Qubits (A und B) bleiben unverändert. $A'\leftarrow A\,$ $B'\leftarrow B\,$ Der reelle Weert des dritten Qubits (C) wird negiert, wenn der reelle Wert der ersten beiden Qubits positiv (dh. logisch 1) ist. $C'\leftarrow C\oplus \left(A\land B\right)\,$
	Fredkin-Gatter	$\left\|001\right\rangle \leftrightarrow \left\|010\right\rangle$ $\left\|010\right\rangle \leftrightarrow \left\|001\right\rangle$ $\left\|101\right\rangle \leftrightarrow \left\|101\right\rangle$ $\left\|101\right\rangle \leftrightarrow \left\|101\right\rangle$ …	Das Fredkin-Gatter vertauscht das 2te und 3te Qubit, wenn der reelle Wert des 1sten Qubits negativ (dh. logisch 0) ist.
	Deutsch-Gatter	$\|11x\rangle \rightarrow \|11(1-x)\rangle \cdot \sin(\theta )+i\cdot \|11x\rangle \cdot \cos(\theta )$	Das Deutsch-Gatter ist ein universielles 3-Qubit Gatter, mit dem beliebige Wechselwirkungen der ersten beiden Qubits auf das dritte Qubit erfolgen können. Die ersten beiden Qubits werden nicht verändert.¹
Vorlage:Highlight2 colspan="4"\|¹Anmerkung des Autors: Leider habe ich die Funktionsweise des Deutsch-Gatters selbst noch nicht verstanden. Ich garantiere daher nicht die Richtigkeit. Es ist sehr wahrscheinlich, dass eine einfachere Beschreibung (zB. mit Polarkoordinaten und Matixen) möglich ist.

Quantengatter mit mehreren Eingängen

Siehe auch

Vorlage:Highlight1\| Symbol	Vorlage:Highlight1\| Bezeichnung	Vorlage:Highlight1\| Funktion	Vorlage:Highlight1\| Beschreibung
	Toffoli-Gatter	$\left\|111\right\rangle \leftrightarrow \left\|110\right\rangle$ $\left\|0yx\right\rangle \leftrightarrow \left\|0yx\right\rangle$ $\left\|10x\right\rangle \leftrightarrow \left\|10x\right\rangle$ ${\begin{pmatrix}1&0\\1&1\end{pmatrix}}\cdot {\begin{pmatrix}x\\y\end{pmatrix}}={\begin{pmatrix}x\\x\oplus y\end{pmatrix}}$	Die ersten beiden Qubits (A und B) bleiben unverändert. $A'\leftarrow A\,$ $B'\leftarrow B\,$ Der reelle Weert des dritten Qubits (C) wird negiert, wenn der reelle Wert der ersten beiden Qubits positiv (dh. logisch 1) ist. $C'\leftarrow C\oplus \left(A\land B\right)\,$
	Fredkin-Gatter	$\left\|001\right\rangle \leftrightarrow \left\|010\right\rangle$ $\left\|010\right\rangle \leftrightarrow \left\|001\right\rangle$ $\left\|101\right\rangle \leftrightarrow \left\|101\right\rangle$ $\left\|101\right\rangle \leftrightarrow \left\|101\right\rangle$ …	Das Fredkin-Gatter vertauscht das 2te und 3te Qubit, wenn der reelle Wert des 1sten Qubits negativ (dh. logisch 0) ist.
	Deutsch-Gatter	$\|11x\rangle \rightarrow \|11(1-x)\rangle \cdot \sin(\theta )+i\cdot \|11x\rangle \cdot \cos(\theta )$	Das Deutsch-Gatter ist ein universielles 3-Qubit Gatter, mit dem beliebige Wechselwirkungen der ersten beiden Qubits auf das dritte Qubit erfolgen können. Die ersten beiden Qubits werden nicht verändert.¹
Vorlage:Highlight2 colspan="4"\|¹Anmerkung des Autors: Leider habe ich die Funktionsweise des Deutsch-Gatters selbst noch nicht verstanden. Ich garantiere daher nicht die Richtigkeit. Es ist sehr wahrscheinlich, dass eine einfachere Beschreibung (zB. mit Polarkoordinaten und Matixen) möglich ist.