Kvanttilaskennan alueella Controlled-NOT (CNOT) -portilla on keskeinen rooli kubittien, jotka ovat kvanttitietojen käsittelyn perusyksiköitä, sotkeutumiseen. Kietoutumisilmiö, jota Schrödinger tunnetaan nimellä "kietoutuminen ei ole yhden järjestelmän ominaisuus, vaan kahden tai useamman järjestelmän välisen suhteen ominaisuus", on kvanttimekaniikan kulmakivi ja keskeinen resurssi kvanttilaskennassa.
Kun CNOT-porttia sovelletaan kubitteihin, sen toiminta riippuu ohjauskubitin tilasta. Jos ohjauskubitti on tilojen superpositiossa, CNOT-portti toimii superpositiolla, jossa käytetään kvanttinegatiota kohdekubitille ja ei sovelleta sitä. Tämä toimintojen superpositio johtaa kvanttilaskennan ainutlaatuiseen ominaisuuteen: mahdollisuuteen kietoutua kubittien välillä.
CNOT-portin aiheuttama kietoutuminen ohjauskubitin ollessa superpositiossa johtuu itse portin kietoutuvasta luonteesta. Klassisessa laskennassa operaatiot ovat deterministisiä eivätkä ne osoita kvanttioperaatioiden superpositio- ja takertumisominaisuuksia. Kvanttilaskennassa superpositioiden todennäköisyys mahdollistaa kuitenkin kietoutuneiden tilojen luomisen, joilla ei ole klassista analogia.
Tämän käsitteen havainnollistamiseksi tarkastellaan yksinkertaista esimerkkiä, jossa on kaksi kubittia, kubitti A (ohjauskubitti) ja kubitti B (kohdekubitti). Aluksi kubitti A on tilojen |0⟩ ja |1⟩ superpositiossa, kun taas kubitti B on tilassa |0⟩. Kun käytetään CNOT-porttia, jossa kubitti A on ohjauskubitti ja kubitti B kohdekubittinä, tuloksena oleva kietoutunut tila on superpositio molemmista kubiteista, jotka ovat tiloissa |00⟩ ja |11⟩. Tätä sotkeutunutta tilaa ei voida ilmaista yksittäisten kubittitilojen tuotteena, mikä korostaa sotkeutumisen ainutlaatuisuutta kvanttijärjestelmissä.
CNOT-portin käyttäminen ohjauskubitin kanssa superpositiossa voi todellakin aiheuttaa kietoutumista kubittien välille, mikä osoittaa kvanttilaskennan ominaiset ominaisuudet superpositio- ja kietoutumisen hyödyntämisessä tiedonkäsittelytehtävissä.
Muita viimeaikaisia kysymyksiä ja vastauksia liittyen Palautettavan laskennan johtopäätökset:
- Onko C(x)-bittien kopiointi ristiriidassa ei kloonauslauseen kanssa?
- Mitä merkitystä on lauseella, jonka mukaan mikä tahansa klassinen piiri voidaan muuntaa vastaavaksi kvanttipiiriksi?
- Kuinka haluttu lähtö voidaan säilyttää samalla kun käännettävästä piiristä poistetaan roskaa?
- Mikä on käänteispiirin soveltamisen tarkoitus käänteisessä laskennassa?
- Miksi roskakubittien heittäminen pois ei ole toimiva ratkaisu ongelmaan?
- Kuinka roskakubittien läsnäolo kvanttilaskennassa estää kvanttihäiriöitä?