№ 1003Квантовые вычисленияУровень 3

Оператор обмена двух кубитов

Для любых двух кубитов $|\psi\rangle$ и $|\phi\rangle$ найдите унитарный оператор $U$, такой что

$$U|\psi\rangle_A\otimes|\phi\rangle_B =|\phi\rangle_A\otimes|\psi\rangle_B.$$

Запишите его матрицу в базисе

$$\begin{aligned} &\{|0\rangle_A\otimes|0\rangle_B,\ |0\rangle_A\otimes|1\rangle_B,\\ &\quad|1\rangle_A\otimes|0\rangle_B,\ |1\rangle_A\otimes|1\rangle_B\}. \end{aligned}$$