Temel Kuantum Fiziği ve Kuantum Teknolojilerine Giriş · 7. Ünite

7. Ünite Deneme Sınavı: Kuantum Hesaplama ve Kuantum Bilgi

20 çoktan seçmeli soru · 6 konu · cevaplar ve çözümler sınavı bitirince

Sınavdaki konular

1. Kuantum Bit (Kubit) ve Bloch Küresi (4 soru)
2. Kuantum Kapıları (4 soru)
3. Kuantum Devreleri ve Kuantum Paralelliği (3 soru)
4. Deutsch–Jozsa Algoritması (3 soru)
5. Grover Arama Algoritması (3 soru)
6. Kuantum Fourier Dönüşümü ve Shor Algoritması (3 soru)

Deneme sınavı nasıl işler?

• Ünitenin her konusundan soru gelir; sorular konulara eşit dağılır.
• Cevaplar ve çözümler sınav sırasında görünmez; "Sınavı bitir" deyince hepsi birlikte açılır.
• Doğru sayına göre geri bildirim alırsın; yanlış yaptığın konulara tek tıkla dönersin.
• En iyi sonucunu geçen her doğru için 3 XP, %90'a ulaşınca 25 XP bonus ve deneme rozetleri kazanırsın.
• Sınavı sıfırlayıp yeni sorularla yeniden çözebilirsin; sıfırlamazsan sonuçların işaretli kalır.

Örnek sorular

Soru 1

Aşağıdakilerden hangisi $|+i\rangle = (|0\rangle + i|1\rangle)/\sqrt 2$ ile fiziksel olarak aynı durumdur (her ölçümde aynı olasılıklar)?

1. $(i|0\rangle - |1\rangle)/\sqrt 2$
2. $(|0\rangle - i|1\rangle)/\sqrt 2$
3. $(i|0\rangle + |1\rangle)/\sqrt 2$
4. $(|0\rangle - |1\rangle)/\sqrt 2$
5. $(-i|0\rangle - |1\rangle)/\sqrt 2$

Doğru cevap: A

Çözüm

1. İki durum yalnızca küresel fazla farklıysa fiziksel olarak aynıdır: $|\chi\rangle = e^{i\gamma}|\psi\rangle$.
2. $(i|0\rangle - |1\rangle)/\sqrt 2 = i(|0\rangle + i|1\rangle)/\sqrt 2 = i|+i\rangle$, çünkü $i\cdot i = -1$. Küresel faz $\gamma = 90°$.
3. Doğru cevap $(i|0\rangle - |1\rangle)/\sqrt 2$.
4. Diğerlerinde göreli faz değişmiştir: $(i|0\rangle + |1\rangle)/\sqrt 2 = i|-i\rangle$, $(-i|0\rangle - |1\rangle)/\sqrt 2 = -i|-i\rangle$, $(|0\rangle - i|1\rangle)/\sqrt 2 = |-i\rangle$ ve $(|0\rangle - |1\rangle)/\sqrt 2 = |-\rangle$.
En güçlü çeldirici $(i|0\rangle + |1\rangle)/\sqrt 2$: genlik büyüklükleri ve "bir $i$ var" görüntüsü aynı, ama $\beta/\alpha = -i$ olduğundan $\varphi = -90°$, yani zıt kutup $|-i\rangle$.

Soru 2

$f:\{0,1\}^3\to\{0,1\}$ fonksiyonunun sabit ya da dengeli olduğu vaat ediliyor. Deterministik bir klasik algoritma en kötü durumda kaç sorguyla kesin karar verebilir?

1. $3$
2. $5$
3. $4$
4. $8$
5. $1$

Doğru cevap: B

Çözüm

1. $2^3 = 8$ giriş. Düşman ilk $2^{n-1} = 4$ sorguya hep aynı değeri verir; $f$ hâlâ sabit de dengeli de olabilir.
2. 5. sorgu kararı belirler: aynı değer ise yarıdan fazlası aynı olduğu için dengeli olamaz; farklıysa sabit olamaz.
3. $2^{n-1}+1 = 5$.
"4" çeldiricisi tam yarıda durmaktır (simülasyonun ipucu da bunu adlandırır); "8" bütün tabloyu sormaktır; "1" kuantum devrenin sorgu sayısıdır.

Sınavın tamamı Temel Kuantum Fiziği ve Kuantum Teknolojilerine Giriş dersini derslerine ekleyince açılır.

Temel Kuantum Fiziği ve Kuantum Teknolojilerine Giriş: tüm konular ve deneme sınavları