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authormarcellus <msimon_fr@hotmail.com>2025-06-03 12:22:18 +0200
committermarcellus <msimon_fr@hotmail.com>2025-06-03 12:22:18 +0200
commit649efa0400bf730cdfe4b3a565dfc52082c67d4a (patch)
tree027e6a2c1a0abcdb4be1793eb5f1bc35cddd4f9a /IQC
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update: Tuesday 2 June, 12:22:18 from IUseArchBTW
Diffstat (limited to 'IQC')
-rw-r--r--IQC/CM2.md45
-rw-r--r--IQC/CM3.md15
2 files changed, 60 insertions, 0 deletions
diff --git a/IQC/CM2.md b/IQC/CM2.md
new file mode 100644
index 0000000..0e6366a
--- /dev/null
+++ b/IQC/CM2.md
@@ -0,0 +1,45 @@
+# Produit direct
+Aussi appelé produit tensoriel
+- Si $\ket{a}$ et $\ket{b} \in \{ \ket{0}, \ket{1} \}$, on peut écrire 4 produits directs différents
+ - $\ket{0} \otimes \ket{1} = \ket{01}, \ket{1} \otimes \ket{0} = \ket{10}$
+ - $\ket{0} \otimes \ket{0} = \ket{00},\ket{1} \otimes \ket{1} = \ket{11}$
+- Ces 4 vecteurs forment une base dans l'_espace produit_ $\ket{a} \otimes \ket{b}$ de dimension $2^2 = 4$
+- Donnent le système composite de sous-systèmes
+- Ce mécanisme permet de copier l'espace de Hilbert associé à un qubit
+- On peut alors former des espaces de Hilbert associés ) des registres à n qubits (dimension $2^n$)
+## Exemple
+$$
+\begin{align}
+a,b,c,d \in \{ 0,1 \} \\
+\ket{\psi} &= c_{1}\ket{ab} + c_{2}\ket{cd} \\
+\ket{\phi} &= d_{1}\ket{ab} + d_{2}\ket{cd} \\
+\braket{\psi|\phi} &= (c_{1}^*\bra{ab} + c_{2}^*\bra{cd})\cdot(d_{1}\ket{ab} + d_{2}\ket{cd}) \\
+&= c_{1}^*d_{1}\braket{ab|ab} + c_{2}^*d_{2}\braket{cd|cd} + c_{1}^*d_{2}\braket{ab|cd} + c_{2}^*d_{1}\braket{ cd | ab }
+\end{align}
+$$
+Or, $$
+\braket{ ab | ab } = (\bra{a} \otimes \bra{b} )(\ket{a} \otimes \ket{b} ) = \braket{ a | a } \cdot \braket{ b | b } = \delta_{aa} \cdot \delta_{bb} = 1
+$$
+De même :
+$$
+\braket{ ab | cd } = \dots = \delta_{ac} \cdot \delta_{bd} = 0
+$$
+Donc $\braket{ \psi | \phi } = c_{1}^*d_{1} + c_{2}^*d_{2}$
+
+## Généralisation
+$\braket{ \alpha \beta \gamma | abc } = \delta_{\alpha a} \cdot \delta_{\beta b} \cdot \delta_{\gamma c} \dots$
+
+# Produit de Kronecker
+$\ket{\psi}\bra{\phi}$
+## Exemple
+$\ket{ab}\bra{cd} = (\ket{a} \otimes \ket{b})(\bra{c} \otimes \bra{d}) = \ket{a}\bra{c} \tilde{\otimes} \ket{b}\bra{d}$
+Où $\ketbra{a}{c}$ et $\Ketbra{b}{d}$ sont des opérateur agissant sur 1 qubit
+
+On peut maintenant reformuler la règle 5 sur les registres à n qubits
+**Règle 5** : Les registres à n qubits sont formés à partir du produit direct des vecteurs de base $\{ \ket{0}, \ket{1} \}$ décrivant 1 qubit
+On a $\ket{a_{1}} \otimes \ket{a_{2}} \otimes \dots \otimes \ket{a_{n}}$ avec $a_{i} \in \{ 0,1 \}$
+
+**R3** : Une mesure est associée à l'action d'un opérateur hermitien A. Le résultat est une valeur propre $\lambda$ de A avec la probabilité $P_{\lambda} = |\braket{ a | \psi }|^2$ où $\ket{a}$ est le vecteur propre de A tel que $A\ket{a} = \lambda \ket{a}$
+
+**R4** : Après une mesure avec A, qui a pour résultat $\lambda$, le système est dans l'état propre $\ket{a}$ à une "phase complexe" près
+
diff --git a/IQC/CM3.md b/IQC/CM3.md
new file mode 100644
index 0000000..21ce91e
--- /dev/null
+++ b/IQC/CM3.md
@@ -0,0 +1,15 @@
+# Représentations matricielles
+Il existe un isomorphisme entre l'espace de Hilbert associé à un qubit et l'espace des matrices $M_{2}(\mathbb{C})$.
+- Par définition :
+ - $\ket{0} = \begin{pmatrix}1 \\ 0\end{pmatrix}$
+ - $\ket{1} = \begin{pmatrix}0 \\ 1\end{pmatrix}$
+On a $\ket{\psi} = c_{1}\ket{0} + c_{2}\ket{1}$ pour tout $\ket{\psi}$ représentant un qubit ($c_i \in \mathbb{C}$)
+- De plus $$
+\begin{align}
+\bra{\psi} &= c_{1}^*(1 \quad 0) + c_{2}^*(0 \quad 1) \\
+&= (c_{1}^* \quad c_{2}^*) \\
+&= c_{1}^*\bra{0} + c_{2}^*\bra{1}
+\end{align}
+$$
+- $\ketbra{\psi}{\phi} = \begin{pmatrix}c_{1} \\ c_{2}\end{pmatrix} = \begin{pmatrix}c_{1}d_{1}^* & c_{1}d_{2}^* \\ c_{2}d_{1}^* & c_{2}d_{2}^*\end{pmatrix}$
+- $\braket{ \phi | \psi } = (d_{1}^* \quad d_{2}^*) \cdot \begin{pmatrix}c_{1} \\ c_{2}\end{pmatrix} = d_{1}^*c_{1} + d_{2}^*c_{2}$