الحوسبة الكمية
العودة إلى المستوى البرونزي

المستوى البرونزي · الدفتر 15 من 15

حالات الكيوبت بـ numpy

Qubit States with numpy

الجسر إلى المستوى الفضي: بناء متجهات الحالة المُطبَّعة، حساب الاحتمالات، ورسم توزيع القياس — تمهيداً للبوابات الكمية.

نحو 25 دقيقة3 خلايا كود1 تمارين · 35 نقطة

يُفترض أنك أتممت: الجبر الخطي بـ numpy

أهداف هذا الدفتر
  • بناء متجه حالة مُطبَّع بـ numpy
  • حساب احتمالات القياس من الاتساعات
  • بناء حالة كيوبتين بالضرب التنسوري
  • رسم توزيع نتائج القياس
النواة غير محمّلة
0 من 4 خطوة0%

من المتجه إلى الحالة

بعد أن أتقنّا المتجهات والمصفوفات، صار متجه الحالة الكمية حالة خاصة من المتجه: متجه مُطبَّع طوله واحد.

∣ψ⟩=α∣0⟩+β∣1⟩,∣α∣2+∣β∣2=1|\psi\rangle = \alpha|0\rangle + \beta|1\rangle, \qquad |\alpha|^2 + |\beta|^2 = 1

واحتمال كل نتيجة قياس هو مربّع مقدار الاتساع المقابل — وهذه هي قاعدة بورن التي سنبني عليها المستوى الفضي بالكامل.

[ ]

بناء الحالات الأساسية وحالات التراكب

[ ]

حالة كيوبتين بالضرب التنسوري

[ ]

محاكاة القياس ورسم التوزيع

تمرين تفاعلي

35 نقطة

تمرين: حالة مُطبَّعة واحتمالاتها

اكتب دالة state_and_probs(alpha, beta) تُعيد صفاً (state, probs) حيث:

  • state: مصفوفة numpy عقدية تمثّل الحالة بعد التطبيع.
  • probs: قائمة الاحتمالين [P(0),P(1)][P(0), P(1)].

مثال: المُدخل (3,4)(3, 4) يعطي حالة (0.6,0.8)(0.6, 0.8) واحتمالين [0.36,0.64][0.36, 0.64].

[ ]

أكملت 0 من 4 خطوة في هذا الدفتر. شغّل الخلايا المتبقّية وحلّ التمارين لإتمامه.

المادة العلمية مبنية على المادة العلمية للمرحلة التحضيرية (QWorld / QSaudiArabia)، إعداد: Abuzer Yakaryılmaz · خلود بندر المطيري · جود عوض الشهري.