Quantengatter
Die Grundoperation eines Quantencomputers – eine Drehung des Qubit-Zustands, und anders als klassische Gatter stets umkehrbar.
Jedes Quantengatter ist eine unitäre Operation, was unter anderem bedeutet, dass es eine Inverse besitzt. Ein klassisches AND wirft Information weg – aus dem Ausgang lässt sich der Eingang nicht rekonstruieren –, und so etwas ist hier nicht erlaubt. Deshalb müssen Quantenalgorithmen Zwischenergebnisse oft mitschleppen und sie hinterher wieder aufräumen.
Eine Handvoll Gatter reicht für alles: beliebige Einqubit-Rotationen plus CNOT bilden eine universelle Menge. Reale Hardware implementiert physisch nur eine kleine Auswahl davon, den Rest zerlegt der Compiler in diese – ein Prozess, der die Anzahl der Operationen leicht vervielfacht.