Das Pauli-Z-Gatter scheint nichts zu tun, wenn man nur auf die Basis-Zustände blickt: |0⟩ bleibt |0⟩, und |1⟩ wird −|1⟩. Das Minus-Zeichen ist unsichtbar, wenn Sie nur in der Standard-Basis messen.
Die Änderung ist jedoch real. Wenden Sie Z auf |+⟩ an, erhalten Sie |−⟩. Deshalb startet die obige Demo bei |+⟩. Auf der Bloch-Kugel ist Z eine 180°-Drehung um die z-Achse.
Verwandte Konzepte
- Pauli-X: 180°-Drehung um x (Quanten-NOT).
- Pauli-Y: 180°-Drehung um y.
- T-Gatter: eine 45°-Phasendrehung um z (Z = T4).
- Was ist ein Quantengatter? Das Dach-Konzept.
Häufig gestellte Fragen
Was tut Pauli-Z? Es sieht so aus, als täte es nichts an |0⟩ oder |1⟩.
Richtig. Pauli-Z lässt |0⟩ unverändert und flippt nur das Vorzeichen von |1⟩. Auf einem Basis-Zustand sehen Sie den Unterschied nicht. Doch Z verändert eine Superposition absolut: Wenden Sie Z auf |+⟩ an, erhalten Sie |−⟩. Dieser Phasenflip ist messbar, wenn Sie in der richtigen Basis messen.
Ist Z selbstinvers?
Ja. Z² = I. Wenden Sie Z zweimal an, sind Sie wieder am Ausgangspunkt.