Що таке квантова суперпозиція?

Кубіт може існувати в лінійній комбінації α|0⟩ + β|1⟩ обох базових станів одночасно. Вимірювання колапсує суперпозицію до |0⟩ з ймовірністю |α|² або до |1⟩ з ймовірністю |β|².

Як алгоритм Гровера прискорює пошук?

Алгоритм використовує посилення амплітуди: оракул фази позначає розв'язок, а оператор дифузії інвертує амплітуди навколо їх середнього. Після O(√N) ітерацій амплітуда розв'язку зростає майже до одиниці.

Що таке квантова заплутаність?

Заплутаність — кореляція між кубітами, яка не може бути пояснена класичною ймовірністю. Стан Белла |Φ+⟩ = (|00⟩ + |11⟩)/√2 має ідеально скорельовані результати вимірювань незалежно від відстані між кубітами.

💠

Квантові обчислення

Від кубітів та квантових вентилів до алгоритму Шора — вивчайте квантові обчислення через симуляції.

Ця категорія пояснює, як квантові комп'ютери зберігають і обробляють інформацію за допомогою кубітів замість класичних бітів. Досліджуючи кожну інтерактивну модель квантових обчислень, ви дізнаєтесь, як суперпозиція дозволяє кубіту утримувати багато значень одночасно, як заплутаність пов'язує кубіти у скорельовані системи та як унітарні вентилі — Адамара, CNOT і оператори Паулі — перетворюють квантові стани. Симуляції ведуть вас від геометрії сфери Блоха до знакових алгоритмів: квадратичного прискорення пошуку Гровера та факторизації Шора за поліноміальний час, формуючи справжню інтуїцію ще до роботи з реальним обладнанням. Розуміння цих ідей важливе, адже квантові обчислення змінюють криптографію, розробку ліків, матеріалознавство та оптимізацію, стаючи однією з найважливіших технологій наступного десятиліття.

3 симуляцій Schrödinger · Hilbert space QFT · Gates · Bloch sphere

⚛️ Дивіться також: Тематичний хаб «Квантова фізика»

Симуляції категорії

Open a simulation — it runs right in your browser

⚛️

★★★ Складна Нова

Алгоритм Шора

Квантова факторизація: знайдіть період r функції aˣ mod N через QFT, тоді gcd(a^(r/2)±1, N) дає множники. Дивіться піки QFT і класичну постобробку.

Алгоритм Шора QFT Факторизація Canvas 2D

🌊

Нове ★★★ Складне

Рівняння Шредінгера

Time-dependent Schrödinger equation in 1D. Gaussian wave packet tunnelling through a potential barrier. Visualise probability density |ψ|² and phase.

Wave Function Tunnelling Canvas 2D

🔬

Нове ★★☆ Середнє

Дослід із подвійною щілиною

Send photons one at a time and watch the interference pattern build up. Toggle the "which-path" detector and see the quantum-to-classical transition in real time.

Wave-Particle Duality Interference Canvas 2D

⚛️

Нове ★★★ Складне

Орбіталі атома водню

3D probability density clouds for any (n, l, m) quantum number combination. Rendered via spherical harmonics on the GPU. Compare s, p, d and f orbitals.

Three.js Spherical Harmonics Quantum Numbers

⬜

New ★★☆ Moderate

Qubit & Bloch Sphere

Single qubit on the Bloch sphere. Apply Pauli X/Y/Z, Hadamard and phase gates interactively and watch the state vector rotate.

Two-qubit Bell states. Visualise correlations, run Bell inequality tests and explore what entanglement does (and doesn't) allow.

Canvas 2D Bell States EPR CHSH

🔍

New ★★☆ Moderate

Grover's Search Algorithm

Step through Grover's amplitude amplification on a 4-qubit register. See why quantum search is O(√N) vs classical O(N).

Canvas 2D Amplitude Amplification Oracle O(√N)

Learning Resources

Deep dives into quantum computing concepts

Simulation Schrödinger Equation Time-dependent 1D wave packet tunnelling through a potential barrier — see quantum mechanics in action. →

All articles →

Ключові Концепції

Теми та алгоритми, які ви досліджуєте в цій категорії

КубітСуперпозиція станів |0⟩ та |1⟩ на сфері Блоха

Квантові ВентиліАдамара, CNOT, Паулі як унітарні матриці

ЗаплутаністьСтани Белла та нелокальні кореляції

Алгоритм ГровераO(√N) пошук у невпорядкованій базі даних

Алгоритм ШораФакторизація цілих чисел за поліноміальний час

Сфера БлохаГеометричне представлення стану одного кубіта

Часті Запитання

Поширені запитання про цю категорію симуляцій

Що таке квантова суперпозиція?: Кубіт може існувати в лінійній комбінації α|0⟩ + β|1⟩ обох базових станів одночасно. Вимірювання колапсує суперпозицію до |0⟩ з ймовірністю |α|² або до |1⟩ з ймовірністю |β|².
Як алгоритм Гровера прискорює пошук?: Алгоритм використовує посилення амплітуди: оракул фази позначає розв'язок, а оператор дифузії інвертує амплітуди навколо їх середнього. Після O(√N) ітерацій амплітуда розв'язку зростає майже до одиниці.
Що таке квантова заплутаність?: Заплутаність — кореляція між кубітами, яка не може бути пояснена класичною ймовірністю. Стан Белла |Φ+⟩ = (|00⟩ + |11⟩)/√2 має ідеально скорельовані результати вимірювань незалежно від відстані між кубітами.

Про Симуляції Квантових Обчислень

Кубіти, вентилі, суперпозиція та квантові алгоритми — інтерактивно

Симуляції квантових обчислень візуалізують роботу квантових комп’ютерів. Від одиночних кубітів на сфері Блоха до багатокубітних вентилів та алгоритмів Гровера й Шора.

Інтерфейси квантових ланцюгів дозволяють будувати послідовності вентилів і спостерігати еволюцію квантових станів. Алгоритм Дойча-Жози демонструє квантовий паралелізм.

Кожна симуляція побудована з акцентом на точність. Квантові операції реалізовані відповідно до формалізму матриць густини та унітарних перетворень.

Other Categories

Кожна інтерактивна модель квантових обчислень на цій сторінці працює безкоштовно прямо у вашому браузері, перетворюючи абстрактну теорію на те, що можна побачити й змінювати. Скористайтеся симуляцією квантових обчислень, щоб перевірити, як вентилі обертають кубіт, як вимірювання колапсує суперпозицію або як оракул Гровера підсилює правильну відповідь. Незалежно від того, чи ви студент, викладач або розробник, який прагне вивчати квантові обчислення онлайн, ці візуальні інструменти формують інтуїцію для реальних застосувань — створення та злому криптографічних систем, моделювання молекул для розробки ліків і розв'язання масштабних задач оптимізації.