受控非门

在计算机科学中，受控非门（也称C-NOT或CNOT）、受控X门、受控比特翻转门、Feynman门或受控Pauli-X是一种量子逻辑门，是构建基于门的量子计算机的一个重要组成部分。

它可以用来纠缠和拆分贝尔态。任何量子电路都可以用CNOT门和单量子位旋转的组合来模拟到任意的精确程度。该门有时以理查德-费曼的名字命名，他在1986年开发了一个早期的量子门图的符号。

CNOT可以在Pauli基础上表示为。{displaystyleU=e{i{frac{pi}{2}}(I-U)}=e{-i{frac{pi}{2}}(I-U)}}，并且是渐开线。，并且是渐开线的。

CNOT门可以进一步分解为旋转算子门和正好一个双量子位交互门的产物，例如一般来说，任何单量子位的单元门都可以表示为{displaystyleU=e{iH}}，其中H是赫米特式的。其中H是一个赫米特矩阵，然后受控的U是CNOT门也被用于经典的可逆计算。

CNOT门在一个由2个量子比特组成的量子寄存器上操作。当且仅当第 一个量子比特（控制量子比特）是，CNOT门会翻转第二个量子比特（目标量子比特）。{displaystyle{|0rangle,|1rangle}}是两个量子位唯 一允许的输入值。是两个量子位唯 一允许的输入值，那么CNOT门的TARGET输出对应于经典的XOR门的结果。

将CONTROL固定为{displaystyle|1rangle}，CNOT门的TARGET输出相当于经典XOR门的结果。那么，CNOT门的TARGET输出就会产生经典的NOT门的结果。{displaystylea|00rangle+b|01rangle+d|10rangle+c|11rangle}CNOT门的动作可以用矩阵来表示（包络矩阵形式）。第 一个CNOT门的实验实现是在1995年完成的。

在这里，使用了一个陷阱中的单个铍离子。两个量子比特被编码为光学状态和陷阱内离子的振动状态。在实验时，CNOT-操作的可靠性被测量为90%左右。

除了常规的受控NOT门，人们还可以构建一个函数控制的NOT门，它接受任意数量的n+1的量子比特作为输入，其中n+1大于或等于2（一个量子寄存器）。

当且仅当一个以前n个量子比特为输入的内置函数返回1时，这个门就会翻转寄存器的最后一个量子比特。

如果仅从计算基础来看{displaystyle{|0rangle,|1rangle}}，CNOT的行为看起来就像同等的经典门。CNOT的行为似乎与同等的经典门一样。

然而，将一个量子比特标记为控制，另一个标记为目标的简单做法并没有反映出两个量子比特的大多数输入值所发生的复杂性。