Главная / Алгоритмы и дискретные структуры /
Классические и квантовые вычисления / Тест 10
Классические и квантовые вычисления - тест 10
Упражнение 1:
Номер 1
Матрицу плотности чистого состояния
унитарный оператор переводит в матрицу:
Ответ:
 
(1) 
 
 
(2) 
 
 (3) нет верного ответа 
Номер 2
Действие унитарного оператора на произвольные матрицы плотности задается формулой:
Ответ:
 
(1) 
 
 
(2) 
 
 
(3) 
 
Номер 3
Матрицу плотности чистого состояния
в матрицу
переводит:
Ответ:
 (1) унитарный оператор 
 (2) проектор 
 (3) оператор с квантовым управлением 
Упражнение 2:
Номер 1
Каким преобразованием задается отбрасывание второй системы, если есть
:
Ответ:
 
(1) 
 
 
(2) 
 
 
(3) 
 
Номер 2
В случае изометрического вложение
в пространство большей размерности, задаваемое формулой
, матрица плотности
преобразуется:
Ответ:
 
(1) 
 
 
(2) 
 
 
(3) 
 
Номер 3
Выберите верное утверждение:
Ответ:
 (1) физически реализуемые преобразования матриц плотности - это композиции любого числа преобразований унитарным оператором и взятия частичного следа 
 (2) изометрическое вложение сохраняет скалярное произведение 
 
(3) унитарный оператор переводит матрицу плотности чистого состояния

в матрицу

 
Упражнение 3:
Номер 1
Каким условиям эквивалентна физическая реализуемость линейного оператора
, записанного в координатном виде
?
Ответ:
 
(1) 
 
 
(2) 
 
 
(3) 
- неотрицательная матрица (по парам индексов) 
Номер 2
Какие из ниже перечисленных условий являются обязательными для того, чтобы линейный оператор
являлся физически реализуемым преобразованием матриц плотности:
Ответ:
 
(1) 
для любого

 
 
(2) 
для любого

 
 (3) нет верного ответа 
Номер 3
Выберите неверное утверждение:
Ответ:
 
(1) любое физически реализуемое преобразование матриц плотности имеет вид

, где

- изометрическое вложение  
 
(2) координатным видом линейный оператор

является

 
 
(3) чтобы линейный оператор

являлся физически реализуемым преобразованием матриц плотности достаточно выполнение условия

для любого

 
Упражнение 4:
Номер 1
Физически реализуемым является преобразование вида:
Ответ:
 
(1) 
 
 
(2) 
 
 (3) нет верного ответа 
Номер 2
Для доказательства физической реализации преобразования вида
на завершающем шаге необходимым является:
Ответ:
 (1) взятие частичного следа по добавленным битам 
 (2) добавление нулевых битов 
 (3) обратимое копирование исходных битов 
Номер 3
Выполнение каких действий необходимо для доказательства физической реализации преобразования вида
:
Ответ:
 (1) добавление нулевых битов 
 (2) обратимое копирование исходных битов в добавленные обратимое копирование добавленых битов в исходные  
 (3) взятие частичного следа по добавленным битам взятие частичного следа по исходным битам 
Упражнение 5:
Номер 1
По какой причине копирование произвольного квантового состояния
физически нереализуемо:
Ответ:
 (1) операция является линейной 
 (2) операция является нелинейной 
 (3) нет верного ответа 
Номер 2
Преобразование, заключающееся в обнулении внедиагональных элементов, записывается в виде:
Ответ:
 
(1) 
 
 
(2) 
 
 
(3) 
 
Номер 3
Выберите верное утверждение:
Ответ:
 (1) результатом работы квантовой схемы является вероятностная функция 
 
(2) копирование произвольного квантового состояния

является нелинейным оператором  
 
(3) копирование произвольного квантового состояния

является физически реализуемым 
Упражнение 6:
Номер 1
В случае одного q-бита обнуление внедиагональных элементов можно получить, если применить оператор
с вероятностью:
Ответ:
 
(1) 
 
 
(2) 
 
 
(3) 
 
Номер 3
Выберите верное утверждение:
Ответ:
 (1) сбой фазы приводит к тому, что система ведет себя как классическая 
 (2) если постоянно наблюдать за системой (делать копии), то система будет вести себя как классическая 
 
(3) в случае одного q-бита обнуление внедиагональных элементов можно получить, если применить оператор

с вероятностью

 
Упражнение 7:
Номер 1
Если подпространство
ортогонально подпространству
, то для любой матрицы плотности
выполняется равенство:
Ответ:
 
(1) 
 
 
(2) 
 
 
(3) 
 
Номер 2
При отображении
в
,
- квантовая часть и
- классическая часть системы, результат является диагональным по отношению:
Ответ:
 (1) ко второй компоненте 
 (2) к первой компоненте 
 (3) нет верного ответа 
Номер 3
Выберите верное утверждение:
Ответ:
 (1) основной механизм взаимодействия между квантовой и классической частями состоит в измерении квантовых регистров 
 
(2) измерение (преобразование матриц плотности) состоит в том, что для состояний из подпространства

измеряющий прибор помещает в классический регистр номер состояния

 
 (3) квантово-классическое состояние всегда разложимо на "условные" 
Упражнение 8:
Номер 1
Преобразование матриц плотности
где
, называется:
Ответ:
 (1) недетерминированным измерением 
 (2) детерминированным измерением 
 (3) детерминированным измерением 
Номер 2
В детерминированном измерении
выступает в качестве:
Ответ:
 (1) результата измерений 
 (2) состояния измеряемой системы до измерения 
 (3) состояния измеряемой системы после измерения и получения результата 
Номер 3
Если имеется
, а
, то детерминированное измерение будет иметь вид:
Ответ:
 (1)  
 (2)  
 (3)