パウリゲート
X、Y、Zの3つの基本的な単一量子ビット操作。ブロッホ球上でそれぞれの軸まわりに半回転させる。
Xは量子版のNOTで、0と1を入れ替える。Zは確率を変えずに位相の符号だけを反転させる。単独の量子ビットを測定しても見えないが、干渉では決定的な役割を果たす。Yは両者を合成したものだ。
名前はヴォルフガング・パウリに由来し、1920年代の彼の行列は電子のスピンを記述する。アルゴリズムの部品であるだけでなく、エラーを記述する言語でもある。量子ビットに起こるどんなエラーも、ビット反転、位相反転、またはその両方で表せる。この洞察があるからこそ、エラーが連続的であるにもかかわらず量子誤り訂正が成り立つ。