Search academic texts

Information × Registration Number 2125U004244, Article popup.category Стаття Title Analysis and Visualization of Qubit Transformations on the Bloch Sphere: A Study on Quantum Gates, Noise Resilience, and Computational Applications Analysis and visualization of qubit transformations on the Bloch sphere: studies of quantum valves, resistance to noise, and computational uses (AI translated) popup.author Chandrappa S.PrithvirajJain N.S.Prasad M.S.Madhusudhana K.Davanageri A.M.Chandrappa S.PrithvirajJain N.S.Prasad M.S.Madhusudhana K.Davanageri A.M. popup.publication 01-01-2025 popup.source_user Сумський державний університет popup.source https://essuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/101432 popup.publisher Sumy State University Description У роботі досліджено трансформацію та поведінку квантових станів за допомогою візуалізацій сфери Блоха, щоб забезпечити інтуїтивне розуміння квантових явищ, включаючи концепції як квантових обчислень, так і нанофізики. Застосовуючи квантові вентилі, такі як Адамар, Пау-лі-X, Паулі-Y та Паулі-Z, демонструється еволюція кубітів. Дослідження використовує принципи квантової суперпозиції, заплутаності та когерентності, які є ключовими в нанорозмірних системах, для аналізу динаміки кубітів. Крім того, фазовий шум, критичний фактор у нанорозмірних квантових пристроях, вводиться для моделювання реальних квантових помилок, а точність розраховується для вимірювання стійкості квантових станів до такого шуму. Підхід розглядає стійкість до шуму в нанорозмірних квантових пристроях, поєднуючи аналіз фазового шуму, вимірювання точності та квантову заплутаність. Новизна підходу підкреслюється шляхом порівняння з існуючими дослідженнями з квантової томографії станів та квантової оптимізації на основі машинного навчання. Результати матимуть пряме застосування в квантовому розподілі ключів (КРК), квантовій корекції помилок та безпечному квантовому зв'язку. This work investigates the transformation and behavior of quantum states using Bloch sphere visualizations to provide an intuitive understanding of quantum phenomena, incorporating concepts from both quantum computing and nano physics. By applying quantum gates such as Hadamard, Pau-li-X, Pauli-Y, and Pauli-Z, the evolution of qubits is demonstrated. The study leverages principles of quantum superposition, entanglement, and coherence, which are pivotal in nanoscale systems, to analyze qubit dynamics. Additionally, phase noise, a critical factor in nanoscale quantum devices, is introduced to simulate real-world quantum errors, and fidelity is calculated to measure the robustness of quantum states under such noise. The approach addresses noise resilience in nanoscale quantum devices by combining phase noise analysis, fidelity measurement, and quantum entanglement. The novelty of the approach is emphasized through comparisons with the existing studies on quantum state tomography and machine learning-based quantum optimization. Results will have direct applications in quantum key distribution (QKD), quantum error correction, and secure quantum communication. popup.nrat_date 2026-04-17 Close