帶操縱桿的量子位模擬器

描述

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示意圖

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目前的項(xiàng)目是“Entangled Qubit Simulator with Arduino”項(xiàng)目的改進(jìn)。我們添加了一個(gè)操縱桿并改進(jìn)了部分代碼。

使用操縱桿，您可以更改成為 |1> 的量子比特的百分比，因此可以更改成為 |0> 的百分比。Y 軸代表量子比特 A，X 軸作為量子比特 B 的變體。它使用 map 函數(shù)：

aPercentOne = map(Y, 0, 1023, 0, 100);
bPercentOne = map(X, 0, 1023, 0, 100);

使用糾纏/非糾纏開關(guān)，您可以使量子位相關(guān)或不相關(guān)。如果他們糾纏在一起，一個(gè)人的崩潰決定了秩序的崩潰。它使用中斷功能：

attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(BUTTON_ENTANGLEMENT), changeEntangled, RISING);

使用停止/恢復(fù)按鈕，您可以控制微控制器的固件和 LED 的開關(guān)。它使用另一個(gè)中斷函數(shù)：

attachInterrupt(digitalPinToInterrupt(BUTTON), changeState, RISING);

LED有助于將量子比特崩潰后的狀態(tài)可視化。左側(cè)的第三個(gè) LED 對(duì)于當(dāng)前固件來說不是必需的。要使用操縱桿，將其與引腳和跳線一起轉(zhuǎn)動(dòng)到波紋管（與圖像相反）

電子樣機(jī)

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串行監(jiān)視器有助于可視化 qubit A 和 qubit B 的狀態(tài)。在兩者之后，兩個(gè) qubit BA 是否折疊在一起。它們因與操縱桿的交互而改變：

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對(duì)于糾纏的量子比特，我們使用以下公式，兩者都通用：

entangled ? (bQubit = aQubit = (aCollapse ? collapse(aPercentOne) : collapse(bPercentOne))) : doNothing;

當(dāng)量子比特沒有糾纏時(shí)，我們使用以下公式：

 !entangled ? (aQubit = collapse(aPercentOne)) : doNothing;
!entangled ? (bQubit = collapse(bPercentOne)) : doNothing;

結(jié)論

操縱桿充當(dāng)一種布洛赫球體，但在二維中并同時(shí)用于兩個(gè)量子位。

可能的改進(jìn)

例如，使用通過藍(lán)牙低功耗與 Arduino Uno 微控制器通信的無線操縱桿的操縱桿。