带操纵杆的量子位模拟器

描述

示意图

 

目前的项目是“Entangled Qubit Simulator with Arduino”项目的改进。我们添加了一个操纵杆并改进了部分代码。

使用操纵杆，您可以更改成为 |1> 的量子比特的百分比，因此可以更改成为 |0> 的百分比。Y 轴代表量子比特 A，X 轴作为量子比特 B 的变体。它使用 map 函数：

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

使用纠缠/非纠缠开关，您可以使量子位相关或不相关。如果他们纠缠在一起，一个人的崩溃决定了秩序的崩溃。它使用中断功能：

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

使用停止/恢复按钮，您可以控制微控制器的固件和 LED 的开关。它使用另一个中断函数：

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

LED有助于将量子比特崩溃后的状态可视化。左侧的第三个 LED 对于当前固件来说不是必需的。要使用操纵杆，将其与引脚和跳线一起转动到波纹管（与图像相反）

电子样机

 

串行监视器有助于可视化 qubit A 和 qubit B 的状态。在两者之后，两个 qubit BA 是否折叠在一起。它们因与操纵杆的交互而改变：

 

对于纠缠的量子比特，我们使用以下公式，两者都通用：

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

当量子比特没有纠缠时，我们使用以下公式：

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

结论

操纵杆充当一种布洛赫球体，但在二维中并同时用于两个量子位。

可能的改进

例如，使用通过蓝牙低功耗与 Arduino Uno 微控制器通信的无线操纵杆的操纵杆。