🎶 양자 컴퓨팅의 기본 개념에 대해 살펴보자!
(🎞️ Let's take a look at the fundamental concepts of quantum computing!)
큐비트 이하 qubit이란,
양자 컴퓨터로 계산할 때의 기본 단위를 의미하며, 0과 1의 고전적인 비트에 대응해, |0>, |1>의 바닥 상태가 존재한다. qubit의 상태는 측정 전, '중첩 상태(superposition)'로 존재하고, |0>과 |1>의 선형 결합으로 그 상태를 표현한다.
(🎞️ qubit means that,
the basic unit when caculated with a quantum computer, and there are groud states of |0> and |1> corresponding to the classical bits of 0 and 1. The state of the qubit exists in a superposition before measurement, and the state is expressed by a linear combination of |0> and |1>.)
수식 안에서, 측정 후 qubit이 상태 |0> 으로 측정될 확률은 |a|^2, 상태 |1> 로 측정될 확률은 |b|^2 이다.
(🎞️ In the equation, the probability that the qubit will be measured in state |0> after measurement is a^2, and the probability that the qubit will be measured in state |1> is b^2.)
예를 들어 다음과 같은 상태를 갖는, 측정 전 큐빗에 대해 살펴보자.
(🎞️ For example, let's look at a qubit before measurement, which has the following states.)
측정 후 위의 qubit이 상태 |0> 으로 측정될 확률은 1/2, 상태 |1> 으로 측정될 확률은 1/2이다.
(🎃 이때 '정상화 조건'에 의해 |a|^2 + |b|^2 = 1을 항상 만족시킨다.)
(🎞️ After the measurement, the probability that the above qubit will be measured in state |0> is 1/2, and the probability that the above qubit will be measured in state |1> is 1/2.
(🎞️ At this time, |a|^2 + |b|^2 = 1 is always satisfied by normalization conditions.)
Bloch sphere이란,
qubit의 상태를 시각적으로 나타내는 데 사용하는 구체로써, 다음과 같은 모양을 갖는다.
(🎞️ Bloch sphere is,
a sphere used to visually represent the state of a qubit and has the following shape.)
Multiple qubits란,
다수의 qubit으로 구성된 system을 부르는 말로써, 예로 qubit이 2개인 system의 경우 4개의 computational basis state, |00>, |01>, |10>, 그리고 |11>이 존재한다. 이 때, 2개의 qubit으로 구성된 system의 상태벡터는 다음과 같이 표현할 수 있다.
(🎞️ Multiple qubits are,
a term for a system composed of a plurality of qubits, for example, in the case of a system with two qubits, there are four computational basis states, |00>, |01>, |10>, and |11>. In this case, the state vector of the system composed of two qubits may be expressed as follows.)
이 때, 각 computational basis state를 행렬로 표현하면 다음과 같다.
(🎃 각 basis 앞의 complex coefficient(복소수 계수)는 amplitude 라고 부른다.)
(🎞️ At this time, each computational base state is expressed as a matrix as follows.)
(🎞️ The complex coefficient before each basis is called an amplitude.)
다음 포스트에서는 Bell state와 양자 게이트에 대해 살펴보도록 하겠다.
(🎞️ In the next post, we will look at Bell state and quantum gate.)