Les portes quantiques sont l'équivalent, en informatique quantique, des portes logiques classiques. Ce sont des transformations linéaires unitaires appliquées aux états des qubits. Contrairement aux portes classiques (parfois irréversibles), toutes les portes quantiques sont réversibles car les matrices unitaires possèdent des inverses. Les portes à un qubit incluent les portes de Pauli (X, Y, Z), la porte Hadamard (H), et les portes de rotation (RX, RY, RZ). Les portes à deux qubits incluent CNOT, CZ, SWAP et iSWAP. Les portes à trois qubits incluent Toffoli (CCX) et Fredkin (CSWAP). Un jeu de portes universel (par exemple {H, T, CNOT}) permet d'approximer toute opération quantique avec une précision arbitraire. Sur le matériel réel, les portes natives varient selon la plateforme : IBM utilise {CX, RZ, SX}, IonQ utilise {XX, RZ}.
Termes associés
Porte Hadamard
GatesLa porte H : crée une superposition égale de |0⟩ et |1⟩ à partir d'un état de base.
Porte CNOT
GatesControlled-NOT : une porte à deux qubits qui inverse le qubit cible lorsque le qubit de contrôle est |1⟩.
Opérateurs de Pauli
GatesLes portes fondamentales à un qubit X, Y, Z : formant la base de toutes les opérations quantiques.
Porte de Toffoli
GatesLa porte CCX à trois qubits : inverse le qubit cible uniquement lorsque les deux qubits de contrôle sont |1⟩.
Circuit Quantique
FundamentalsUne séquence de portes quantiques appliquées à un registre de qubits, suivie de mesures.