PL 
EnglishDomyślny
Українська🔄 Symulator obwodów kwantowych
Buduj obwód kwantowy kliknięciami — do 3 kubitów. Bramki H, X, Y, Z, S, T, CNOT, SWAP. Wektor stanu i histogram prawdopodobieństw aktualizują się natychmiast. Presety: stan Bella, stan GHZ, Grover na 2 kubitach.
O symulatorze obwodów kwantowych
To bramkowy symulator obwodów kwantowych dla maksymalnie trzech kubitów. Bramki umieszczasz, wybierając jedną z palety i klikając przewód; silnik mnoży odpowiednie macierze unitarne w 8-wymiarowy zespolony wektor stanu i natychmiast renderuje prawdopodobieństwa pomiaru oraz amplitudy. Bramki jednokubitowe (H, X, Y, Z, S, T) obracają pojedynczy kubit, podczas gdy dwukubitowe bramki CNOT i SWAP sprzęgają kubity, tworząc splątanie, a gotowe presety budują obwody Bella, GHZ oraz Grovera na 2 kubitach.
Obwody kwantowe to standardowy model obliczeń kwantowych, ten sam schemat, który stoi za algorytmem faktoryzacji Shora i algorytmem przeszukiwania Grovera. Wykorzystując superpozycję i splątanie, algorytmy kwantowe mogą rozwiązywać pewne problemy szybciej niż jakakolwiek znana metoda klasyczna, a ten symulator pozwala budować i badać podstawowe elementy używane w prawdziwym sprzęcie kwantowym.
Najczęściej zadawane pytania
Czym jest kubit?
Kubit to kwantowy odpowiednik klasycznego bitu. Zamiast być wyłącznie 0 lub 1, może przyjmować dowolną superpozycję α|0⟩ + β|1⟩ obu stanów bazowych, gdzie α i β są zespolonymi amplitudami. Pomiar kubitu daje 0 lub 1 z prawdopodobieństwami |α|² i |β|².
Co robi bramka Hadamarda (H)?
Bramka Hadamarda tworzy równą superpozycję: zastosowana do |0⟩ daje (|0⟩ + |1⟩)/√2, więc pomiar jest wtedy losowy 50/50. To najczęstszy sposób wprowadzenia kubitu w superpozycję i pierwsza bramka w wielu algorytmach kwantowych, w tym w stanach Bella i GHZ.
Czym jest bramka CNOT i dlaczego tworzy splątanie?
CNOT (kontrolowane NOT) odwraca kubit docelowy tylko wtedy, gdy kubit kontrolny wynosi |1⟩. Zastosowana do kubitu kontrolnego znajdującego się w superpozycji, łączy oba kubity tak, że ich wyniki stają się skorelowane — powstaje splątanie, w którym pomiar jednego kubitu natychmiast informuje o drugim.
Czym jest stan Bella?
Stan Bella to maksymalnie splątany stan dwóch kubitów, zbudowany przez bramkę Hadamarda, po której następuje CNOT. Wynik, (|00⟩ + |11⟩)/√2, oznacza, że oba kubity zawsze zgadzają się przy pomiarze, mimo że każdy pojedynczy wynik jest losowy — kanoniczny przykład splątania kwantowego.
Jaka jest różnica między bramkami Z, S i T?
Wszystkie są bramkami fazowymi, które pozostawiają |0⟩ bez zmian, ale mnożą |1⟩ przez fazę: Z przez −1 (obrót o 180°), S przez i (90°), a T przez e^(iπ/4) (45°). W połączeniu z bramką Hadamarda, bramka T sprawia, że zestaw bramek jest uniwersalny dla obliczeń kwantowych.
Co buduje preset GHZ?
Preset GHZ tworzy trzykubitowy stan splątany (|000⟩ + |111⟩)/√2 za pomocą bramki Hadamarda i dwóch bramek CNOT. Wszystkie trzy kubity są doskonale skorelowane, a stany GHZ są szeroko wykorzystywane do testowania podstaw mechaniki kwantowej oraz w protokołach komunikacji kwantowej.
Jak działa preset Grovera?
Preset Grovera na 2 kubitach demonstruje algorytm przeszukiwania Grovera. Umieszcza oba kubity w superpozycji, wykorzystuje wyrocznię, by oznaczyć stan docelowy |11⟩ odwróceniem fazy, a następnie krok dyfuzji wzmacnia ten stan, tak że pomiar zwraca |11⟩ z wysokim prawdopodobieństwem — kwadratowe przyspieszenie względem przeszukiwania siłowego.
Co pokazują panele pasków prawdopodobieństwa i wektora stanu?
Paski prawdopodobieństwa pokazują szansę zmierzenia każdego ciągu bazowego (od 000 do 111). Panel wektora stanu wypisuje zespoloną amplitudę każdego stanu bazowego jako moduł i kąt fazowy, dając pełny opis kwantowy, którego same prawdopodobieństwa nie oddają.
Dlaczego ten symulator jest ograniczony do trzech kubitów?
Wektor stanu rośnie jak 2ⁿ, więc trzy kubity wymagają już ośmiu zespolonych amplitud. Ten wykładniczy wzrost jest dokładnie powodem, dla którego symulowanie dużych układów kwantowych jest trudne dla komputerów klasycznych — i dlaczego użyteczne komputery kwantowe są cenne. Trzy kubity utrzymują wizualizację przejrzystą i natychmiastową w przeglądarce.
Czy tak właśnie działa prawdziwy komputer kwantowy?
Model bramkowy używany tutaj odpowiada sposobowi programowania komputerów kwantowych opartych na nadprzewodnikach i uwięzionych jonach. Rzeczywiste urządzenia dodają szum, dekoherencję i ograniczone zestawy bramek, ale logiczny obwód, który budujesz — bramki działające na kubitach, po których następuje pomiar — to dokładnie ta sama abstrakcja używana w oprogramowaniu kwantowym.