Einführung

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Quantenverschränkung ist ein Quantenphänomen, bei dem zwei oder mehr Qubits Informationen über ihre Zustände austauschen, und zwar in einer Weise, dass Qubits nicht als einzelne Subsysteme beschrieben werden können. Die Quantenverschränkung ist ein grundlegendes Konzept im Quantencomputing und kann auch ein mächtiges Werkzeug sein.

In diesem Modul übertragen Sie den Zustand eines Qubits von einer Stelle an eine andere, ohne das Qubit selbst physisch zu verschieben. Dieser Prozess, der als Quantenteleportation bezeichnet wird, basiert stark auf den Prinzipien der Quantenverschränkung. Sie verwenden Q# und das Azure Quantum Development Kit zum Erstellen und Bearbeiten von verschränkten Qubits. Zum Ausführen der Teleportation verwenden Sie Vorgänge wie Controlled-NOT (CNOT), Hadamard (H) und Pauli X und Z, um Bell-Zustände zu erstellen.

In diesem Modul lernen Sie Folgendes:

  • Beschreiben Sie das Konzept der Quantenverschränkung.
  • Verstehen Sie das Quanten-Teleportationsprotokoll.
  • Wenden Sie Ein-Qubit- und Mehr-Qubit-Operationen mit Q# an.
  • Erstellen und manipulieren Sie verschränkte Qubits mit Q#.

Voraussetzungen

  • Grundlegendes Verständnis von Quantencomputing-Konzepten.
  • Fortgeschrittene Kenntnisse der linearen Algebra und der Dirac-Notation
  • Die aktuelle Version von Visual Studio Code.
  • Die aktuelle Version der Azure Quantum Development Kit-Erweiterung
    • Sie können auch VS Code im Web öffnen, wo die Quantum Development Kit-Erweiterung bereits enthalten ist.

Um das Beste aus diesem Modul herauszuholen, sollten Sie das Modul Erkunden der Quanten-Superposition mit Q# abgeschlossen haben. In diesem Modul werden die grundlegenden Konzepte der Dirac-Notation, Qubit-Zuständen und Quantentoren vorgestellt.