Учи Кванты! → Курс → Фаза — скрытая координата

Поиграем: фаза против амплитуды

Это просто визуальная площадка, где кубит можно покрутить руками.

Здесь два ползунка. Первый отвечает за амплитуду (если проводить аналогию с географией это широта на сфере): Как мы уже знаем - двигаешь его и вероятности сразу меняются. Второй отвечает за фазу (это, соответственно, долгота): двигаешь его — а вероятности стоят на месте, ведь фаза на исход измерения не влияет. Подвигайте оба ползунка.

Для того, чтобы наша игра была еще веселее, я добавил еще и кнопку "Применить H". Нажимайте, смотрите, что происходит, и проверяйте себя - понимаете ли Вы, почему получаются такие значения вероятности?

Визуальная площадка

Это визуальная площадка: кубит здесь можно покрутить руками и увидеть одно и то же состояние сразу на трёх картинках — на сфере Блоха, на полосках амплитуд и на гистограмме измерения. Два ползунка — это два героя прошлых уроков: амплитуда и фаза.

Пройдём по узлам, а потом крутите сами сколько угодно.

Ползунок амплитуды двигает всё

Мы сдвинули первый ползунок — амплитуду (широту на сфере). Смотрите: точка уехала к южному полюсу, полоска |1⟩ выросла, гистограмма перекосилась к единице. Амплитуда — это «громкость» исходов: она напрямую задаёт вероятности, и все три картинки отзываются сразу.

Ползунок фазы — а гистограмма стоит

Теперь двигаем второй ползунок — фазу (долготу). Точка поехала вдоль экватора, цвет полоски |1⟩ изменился… а гистограмма стоит как вкопанная: 50 на 50. Фаза вероятности не трогает — это мы уже знаем из прошлых уроков.

Подвигайте этот ползунок сами: гистограмма не шелохнётся.

«Применить H» — фаза просыпается

Мы поставили фазу на 180° — получилось минусовое состояние |−⟩ — и нажали «Применить H». Гейт Адамара столкнул части суперпозиции, и фаза, которая пряталась, целиком превратилась в вероятность: гистограмма показывает единицу в 100% случаев.

Сравните мысленно с фазой 0°: там H дал бы 100% нулей. Фаза была невидимой — а исход определила полностью.

H дважды — туда и обратно

А здесь H нажат дважды (кнопка каждый раз применяет гейт заново — к текущему состоянию). Второй H вернул кубит обратно в |−⟩: H·H — тождество, как в уроке «Два Адамара подряд». Сфера, полоски и гистограмма снова показывают 50 на 50 — и минусовую фазу цветом.

Теперь сами

Площадка ваша. Крутите оба ползунка, нажимайте «Применить H» из разных состояний и проверяйте себя: до H гистограмму двигает только амплитуда, после H в игру вступает фаза.

А впереди — урок, который соберёт все гейты в одну общую картину: «Гейты как повороты».

Дальше урок продолжается интерактивом — откройте его на сайте.