Главная / Аппаратное обеспечение /
Наноэлектронная элементная база информатики. Качественно новые направления / Тест 8
Наноэлектронная элементная база информатики. Качественно новые направления - тест 8
Упражнение 1:
Номер 1
Пусть базовому состоянию кубита на сфере Блоха соответствует вектор (, см. рисунок), а состоянию – вектор (). Запишите волновую функцию гибридного состояния кубита, соответствующего вектору Блоха с заданными угловыми координатами .
Ответ:
 
(1)  
 
(2)  
 
(3)  
 
(4)  
 
(5)  
Номер 2
Пусть базовому состоянию кубита на сфере Блоха соответствует вектор (, см. рисунок), а состоянию – вектор (). Запишите волновую функцию гибридного состояния кубита, соответствующего вектору Блоха с заданными угловыми координатами .
Ответ:
 
(1)  
 
(2)  
 
(3)  
 
(4)  
 
(5)  
Номер 3
Пусть базовому состоянию кубита на сфере Блоха соответствует вектор (, см. рисунок), а состоянию – вектор (). Запишите волновую функцию гибридного состояния кубита, соответствующего вектору Блоха с заданными угловыми координатами .
Ответ:
 
(1)  
 
(2)  
 
(3)  
 
(4)  
 
(5)  
Номер 4
Пусть базовому состоянию кубита на сфере Блоха соответствует вектор (, см. рисунок), а состоянию – вектор (). Запишите волновую функцию гибридного состояния кубита, соответствующего вектору Блоха с заданными угловыми координатами .
Ответ:
 
(1)  
 
(2)  
 
(3)  
 
(4)  
 
(5)  
Номер 5
Пусть базовому состоянию кубита на сфере Блоха соответствует вектор (, см. рисунок), а состоянию – вектор (). Запишите волновую функцию гибридного состояния кубита, соответствующего вектору Блоха с заданными угловыми координатами .
Ответ:
 
(1)  
 
(2)  
 
(3)  
 
(4)  
 
(5)  
Упражнение 2:
Номер 1
Какой вектор на сфере Блоха соответствует состоянию кубита, описываемому заданной волновой функцией ? Укажите угловые координаты этого вектора. .
Ответ:
 
(1)  
 
(2)  
 
(3)  
 
(4)  
 
(5)  
Номер 2
Какой вектор на сфере Блоха соответствует состоянию кубита, описываемому заданной волновой функцией ? Укажите угловые координаты этого вектора. .
Ответ:
 
(1)  
 
(2)  
 
(3)  
 
(4)  
 
(5)  
Номер 3
Какой вектор на сфере Блоха соответствует состоянию кубита, описываемому заданной волновой функцией ? Укажите угловые координаты этого вектора. .
Ответ:
 
(1)  
 
(2)  
 
(3)  
 
(4)  
 
(5)  
Номер 4
Какой вектор на сфере Блоха соответствует состоянию кубита, описываемому заданной волновой функцией ? Укажите угловые координаты этого вектора. .
Ответ:
 
(1)  
 
(2)  
 
(3)  
 
(4)  
 
(5)  
Номер 5
Какой вектор на сфере Блоха соответствует состоянию кубита, описываемому заданной волновой функцией ? Укажите угловые координаты этого вектора. .
Ответ:
 
(1)  
 
(2)  
 
(3)  
 
(4)  
 
(5)  
Упражнение 3:
Номер 1
Состояние кубита описывается волновой функцией , выраженной через базисные волновые функции и . Рассчитайте вероятности считывания состояний и классическим бистабильным считывающим устройством в случаях, когда: .
Ответ:
 
(1)  
 
(2)  
 
(3)  
 
(4)  
 
(5)  
Номер 2
Состояние кубита описывается волновой функцией , выраженной через базисные волновые функции и . Рассчитайте вероятности считывания состояний и классическим бистабильным считывающим устройством в случаях, когда:.
Ответ:
 
(1)  
 
(2)  
 
(3)  
 
(4)  
 
(5)  
Номер 3
Состояние кубита описывается волновой функцией , выраженной через базисные волновые функции и . Рассчитайте вероятности считывания состояний и классическим бистабильным считывающим устройством в случаях, когда: .
Ответ:
 
(1)  
 
(2)  
 
(3)  
 
(4)  
 
(5)  
Номер 4
Состояние кубита описывается волновой функцией , выраженной через базисные волновые функции и . Рассчитайте вероятности считывания состояний и классическим бистабильным считывающим устройством в случаях, когда: .
Ответ:
 
(1)  
 
(2)  
 
(3)  
 
(4)  
 
(5)  
Номер 5
Состояние кубита описывается волновой функцией , выраженной через базисные волновые функции и . Рассчитайте вероятности считывания состояний и классическим бистабильным считывающим устройством в случаях, когда: .
Ответ:
 
(1)  
 
(2)  
 
(3)  
 
(4)  
 
(5)  
Упражнение 4:
Номер 1
В квантовом регистре, состоящем из двух кубитов, волновая функция первого в общем случае равна , волновая функция второго равна . Запишите выражение для базисных волновых функций и .
Ответ:
 
(1)  
 
(2)  
 
(3)  
 
(4)  
Номер 2
В квантовом регистре, состоящем из двух кубитов, волновая функция первого в общем случае равна , волновая функция второго равна . Запишите выражение для базисных волновых функций и .
Ответ:
 
(1)  
 
(2)  
 
(3)  
 
(4)  
Номер 3
В квантовом регистре, состоящем из двух кубитов, волновая функция первого в общем случае равна , волновая функция второго равна . Запишите выражение для волновой функции регистра в случае, когда первый кубит находится в базовом состоянии .
Ответ:
 
(1)  
 
(2)  
 
(3)  
 
(4)  
Номер 4
В квантовом регистре, состоящем из двух кубитов, волновая функция первого в общем случае равна , волновая функция второго равна . Запишите выражение для волновой функции регистра в случае, когда второй кубит находится в базовом состоянии .
Ответ:
 
(1)  
 
(2)  
 
(3)  
 
(4)  
Упражнение 5:
Номер 1
Состояние кубита задано волновой функцией , выраженной через базисные волновые функции и . Запишите волновую функцию того состояния кубита, в которое он перейдет в результате преобразования Адамара . Если .
Ответ:
 
(1)  
 
(2)  
 
(3)  
 
(4)  
 
(5)  
Номер 2
Состояние кубита задано волновой функцией , выраженной через базисные волновые функции и . Запишите волновую функцию того состояния кубита, в которое он перейдет в результате преобразования Адамара . Если .
Ответ:
 
(1)  
 
(2)  
 
(3)  
 
(4)  
 
(5)  
Номер 3
Состояние кубита задано волновой функцией , выраженной через базисные волновые функции и . Запишите волновую функцию того состояния кубита, в которое он перейдет в результате преобразования Адамара . Если .
Ответ:
 
(1)  
 
(2)  
 
(3)  
 
(4)  
 
(5)  
Номер 4
Состояние кубита задано волновой функцией , выраженной через базисные волновые функции и . Запишите волновую функцию того состояния кубита, в которое он перейдет в результате преобразования Адамара . Если .
Ответ:
 
(1)  
 
(2)  
 
(3)  
 
(4)  
 
(5)  
Номер 5
Состояние кубита задано волновой функцией , выраженной через базисные волновые функции и . Запишите волновую функцию того состояния кубита, в которое он перейдет в результате преобразования Адамара . Если .
Ответ:
 
(1)  
 
(2)  
 
(3)  
 
(4)  
 
(5)  
Упражнение 6:
Номер 1
Пусть кубит находится в гибридном состоянии, которому на сфере Блоха соответствует вектор с угловыми координатами . В какое состояние перейдет кубит после выполнения над ним указанной квантовой логической операции? Охарактеризуйте это новое состояние новыми значениями угловых координат . после выполнения операции отрицания?
Ответ:
 
(1)  
 
(2) >
 
 
(3)  
 
(4)  
 
(5)  
Номер 2
Пусть кубит находится в гибридном состоянии, которому на сфере Блоха соответствует вектор с угловыми координатами . В какое состояние перейдет кубит после выполнения над ним указанной квантовой логической операции? Охарактеризуйте это новое состояние новыми значениями угловых координат . после выполнения операции инверсии фазы?
Ответ:
 
(1)  
 
(2) >
 
 
(3)  
 
(4)  
 
(5)  
Номер 3
Пусть кубит находится в гибридном состоянии, которому на сфере Блоха соответствует вектор с угловыми координатами . В какое состояние перейдет кубит после выполнения над ним указанной квантовой логической операции? Охарактеризуйте это новое состояние новыми значениями угловых координат . после выполнения операции отрицания?
Ответ:
 
(1)  
 
(2) >
 
 
(3)  
 
(4)  
 
(5)  
Номер 4
Пусть кубит находится в гибридном состоянии, которому на сфере Блоха соответствует вектор с угловыми координатами . В какое состояние перейдет кубит после выполнения над ним указанной квантовой логической операции? Охарактеризуйте это новое состояние новыми значениями угловых координат . после выполнения операции отрицания?
Ответ:
 
(1)  
 
(2) >
 
 
(3)  
 
(4)  
 
(5)  
Номер 5
Пусть кубит находится в гибридном состоянии, которому на сфере Блоха соответствует вектор с угловыми координатами . В какое состояние перейдет кубит после выполнения над ним указанной квантовой логической операции? Охарактеризуйте это новое состояние новыми значениями угловых координат . после выполнения преобразования Адамара?
Ответ:
 
(1)  
 
(2) >
 
 
(3)  
 
(4)  
 
(5)  
Упражнение 7:
Номер 1
Пусть имеется пара из двух слабо связанных между собой кубитов. Первый из них находится в гибридном состоянии, которому на сфере Блоха соответствует вектор с угловыми координатами , а второй – в гибридном состоянии, которому на сфере Блоха соответствует вектор с угловыми координатами . Запишите выражение для волновой функции регистра, когда кубиты находятся в состояниях .
Ответ:
 
(1)  
 
(2)  
 
(3)  
 
(4)  
 
(5)  
Номер 2
Пусть имеется пара из двух слабо связанных между собой кубитов. Первый из них находится в гибридном состоянии, которому на сфере Блоха соответствует вектор с угловыми координатами , а второй – в гибридном состоянии, которому на сфере Блоха соответствует вектор с угловыми координатами . Кубиты находятся в гибридном состоянии . В какое состояние перейдут эти кубиты после выполнения операции SWAP? Охарактеризуйте это новое состояние новыми значениями угловых координат и .
Ответ:
 
(1)  
 
(2)  
 
(3)  
 
(4)  
 
(5)  
Номер 3
Пусть имеется пара из двух слабо связанных между собой кубитов. Первый из них находится в гибридном состоянии, которому на сфере Блоха соответствует вектор с угловыми координатами , а второй – в гибридном состоянии, которому на сфере Блоха соответствует вектор с угловыми координатами . Кубиты находятся в гибридном состоянии . Запишите выражение для волновой функции регистра после выполнения операции SWAP.
Ответ:
 
(1)  
 
(2)  
 
(3)  
 
(4)  
 
(5)  
Номер 4
Пусть имеется пара из двух слабо связанных между собой кубитов. Первый из них находится в гибридном состоянии, которому на сфере Блоха соответствует вектор с угловыми координатами , а второй – в гибридном состоянии, которому на сфере Блоха соответствует вектор с угловыми координатами . Кубиты находятся в гибридном состоянии . В какое состояние перейдут эти кубиты после выполнения операции , если управляющим является первый кубит? Охарактеризуйте это новое состояние новыми значениями угловых координат и .
Ответ:
 
(1)  
 
(2)  
 
(3)  
 
(4)  
 
(5)  
Номер 5
Пусть имеется пара из двух слабо связанных между собой кубитов. Первый из них находится в гибридном состоянии, которому на сфере Блоха соответствует вектор с угловыми координатами , а второй – в гибридном состоянии, которому на сфере Блоха соответствует вектор с угловыми координатами . Кубиты находятся в гибридном состоянии . Запишите выражение для волновой функции регистра после выполнения операции , если управляющим является первый кубит?
Ответ:
 
(1)  
 
(2)  
 
(3)  
 
(4)  
 
(5)  
Упражнение 8:
Номер 1
Сравните среднее число операций, требуемое для поиска в неструктурированной базе данных с помощью классического процессора и с помощью квантового процессора с алгоритмом Гровера в случае, когда: число записей
Ответ:
 (1) 500 и 32 
 (2) >5000 и 100 
 (3) 50000 и 317 
 (4) 500000 и 1000 
 (5) 50000000 и 10000 
Номер 2
Сравните среднее число операций, требуемое для поиска в неструктурированной базе данных с помощью классического процессора и с помощью квантового процессора с алгоритмом Гровера в случае, когда: число записей
Ответ:
 (1) 500 и 32 
 (2) >5000 и 100 
 (3) 50000 и 317 
 (4) 500000 и 1000 
 (5) 50000000 и 10000 
Номер 3
Сравните среднее число операций, требуемое для поиска в неструктурированной базе данных с помощью классического процессора и с помощью квантового процессора с алгоритмом Гровера в случае, когда: число записей
Ответ:
 (1) 500 и 32 
 (2) >5000 и 100 
 (3) 50000 и 317 
 (4) 500000 и 1000 
 (5) 50000000 и 10000 
Номер 4
Сравните среднее число операций, требуемое для поиска в неструктурированной базе данных с помощью классического процессора и с помощью квантового процессора с алгоритмом Гровера в случае, когда: число записей
Ответ:
 (1) 500 и 32 
 (2) >5000 и 100 
 (3) 50000 и 317 
 (4) 500000 и 1000 
 (5) 50000000 и 10000 
Номер 5
Сравните среднее число операций, требуемое для поиска в неструктурированной базе данных с помощью классического процессора и с помощью квантового процессора с алгоритмом Гровера в случае, когда: число записей
Ответ:
 (1) 500 и 32 
 (2) >5000 и 100 
 (3) 50000 и 317 
 (4) 500000 и 1000 
 (5) 50000000 и 10000