Durum I: 2 kubbe birbirine dolanmış değil.
İki kubitin ( ve B diyelim ) durumlarını | ψ A ⟩ = a | 0 ⟩ + b | 1 ⟩ ve | ψ B ⟩ = C | 0 ⟩ + d | 1 ⟩ burada bir , b , c , d ∈ Cı .AB|ψA⟩=a|0⟩+b|1⟩|ψB⟩=c|0⟩+d|1⟩a,b,c,d∈C
Bireysel qubits iki boyutlu bir kompleks vektör mekanlarda bulunan (boyunca Cı- alanı). Ancak sistemin durumu a, vektör (veya nokta bir dört-boyutlu kompleks vektör uzayı içinde bulunur) C 4 (a fazla Cı- alanı).C2CC4C
Sistemin durumu bir tensör ürünü olarak yazılabilir yani bir c | 00 ⟩ + bir d | 01 ⟩ + b c | 10 ⟩ + b d | 11 ⟩ .|ψA⟩⊗|ψB⟩ac|00⟩+ad|01⟩+bc|10⟩+bd|11⟩
Doğal olarak, çünkü durum vektörü normalleştirilmelidir. Bir temel durumun genliğinin karesinin, karşılık gelen temelde ölçüldüğünde meydana gelen bu temel durumun olasılığını neden vermesinin nedeni, Born'un kuantum mekaniği kuralında yatmaktadır (bazı fizikçiler, bunun kuantum mekaniğinin temel postülası olduğunu düşünmektedir) . Şimdi, olasılığı | İlk kubit ölçüldüğünde ortaya çıkan 0 is|ac|2+|ad|2+|bc|2+|bd|2=1|0⟩ . Benzer şekilde, olasılığı | 1 , ilk kubit ölçüldüğünde ortaya çıkan | b c | 2 + | b d | 2 .|ac|2+|ad|2|1⟩|bc|2+|bd|2
Şimdi, sistemin önceki durumu üzerinde herhangi bir ölçüm yapmadan bir kuantum geçidi uygularsak ne olur? Kuantum kapıları üniter kapılardır. Eylemleri, üniter bir operatörün ( sistemin başlangıç durumu üzerindeki eylemi olarak yazılabilir, yani bir c | 00 ⟩ + bir d | 01 ⟩ + b c | 10 ⟩ + b d | 11 ⟩ yeni bir devlet üretmek için A | 00 ⟩ + B | 01 ⟩ + C | 10 ⟩Uac|00⟩+ad|01⟩+bc|10⟩+bd|11⟩ (ki burada A , B , C , D ∈ Cı ). Bu yeni durum vektörünün büyüklüğü: | A | 2 + | B | 2 + | C | 2 + | D | 2 tekrar eşittir 1 , uygulanan kapısı için,tek parça. İlk kubit ölçüldüğünde, | 0 urr olan | A | 2 +A|00⟩+B|01⟩+C|10⟩+D|11⟩A,B,C,D∈C|A|2+|B|2+|C|2+|D|21|0⟩ ve benzer şekilde bunu | 1 ⟩ .|A|2+|B|2|1⟩
Ancak, bir ölçüm yaparsak, üniter kapının hareketinden önce sonuç farklı olurdu. Örneğin ilk kübiti ölçtünüz ve onun durum sistemin ara durum olurdu çökmüş için bir c | 00 ⟩ + bir d | 01 ⟩|0⟩ac|00⟩+ad|01⟩(ac)2+(ad)2√ (according to the Copenhagen interpretation). So you can understand that applying the same quantum gate on this state would have given a different final result.
Case II: The 2 qubits are entangled.
In case the state of the system is something like 12√|00⟩+12√|11⟩ , you cannot represent it as a tensor product of states of two individual qubits (try!). There are plenty more such examples. The qubits are said to entangled in such a case.
Anyway, the basic logic still remains same. The probability of |0⟩ occuring when the first qubit is measured is |1/2–√|2=12 and |1⟩ occuring is 12 too. Similarly you can find out the probabilities for measurement of the second qubit.
A|00⟩+B|01⟩+C|10⟩+D|11⟩
|00⟩,|01⟩,|10⟩,|11⟩ are considered as the four 4×1 column vectors like ⎡⎣⎢⎢⎢1000⎤⎦⎥⎥⎥, ⎡⎣⎢⎢⎢0100⎤⎦⎥⎥⎥, etc. by mapping the four basis vectors to the standard basis of R4. And, the unitary transformations U can be written as 4×4 matrices which satisfy the property UU†=U†U=I.