מערכת שערים אוניברסלית היא קבוצה של שערים, איתם ניתן לבנות מעגל המממש חישוב של כל פונקציה קוונטית רצויה. במילים אחרות, קבוצת שערים formula_22 תיקרא אוניברסלית, אם לכל אופרטור יוניטרי formula_2 קיים צירוף סופי של שערים מ-formula_22, כך שלכל מצב קוונטי formula_7 בכניסת המעגל, יתקבל במוצא המעגל, המצב הקוונטי formula_26.
דוגמאות למערכת שערים אוניברסלית קוונטית:
שערים לדוגמה.
שערים של קיוביט בודד.
כל מטריצה יוניטרית בממד 2x2 מהווה שער של קיוביט בודד. להלן מספר דוגמאות מפורסמות.
שער הדמר מוגדר בתור האופרטור
formula_28
שער פאזה הוא למעשה משפחה של שערים המוגדרים על ידי האופרטור
formula_29
לכל פאזה formula_30. השער משנה את המצב הקוונטי
על ידי הוספת פאזה של formula_31 אל הפאזה של רכיב הבסיס formula_14, ואינו משנה את הפאזה של רכיב ה-formula_13. על-מנת להבין את פעולת השער על מצב כללי formula_7, ניתן לרשום את המצב בבסיס החישוב formula_35, ולהכפיל את המקדם של הרכיב formula_14 באיבר formula_37, כלומר formula_38.
שער NOT מממש את האופרטור formula_39. בדומה לשער הקלאסי, formula_40 וכן formula_41 ובאופן כללי
formula_42
שערים של 2 קיוביטים.
במקרה הכללי, כל מטריצה יוניטרית בממד 4x4 מהווה שער קוונטי של שני קיוביטים. כמו כן, ניתן להפוך כל שער של קיוביט יחיד לשער-מבוקר של 2 קיוביטים. דוגמה מפורסמת היא שער NOT מבוקר, CNOT, אשר ניתן לתיאור על ידי האופרטור
formula_43.
פעולת השער על קיוביט המטרה (ה-target) היא היפוך המצב של קיוביט המטרה, כאשר קיוביט הבקרה (ה-control) "דולק", כאשר הביטים מיוצגים בבסיס החישוב.
שימוש בשער זה מאפשר יצירת מצב שזור כגון מצב בל על ידי הפעלת השער על כניסת בקרה אשר נמצאת בסופרפוזיציה של אברי בסיס החישוב. למשל, הפעלת השער על המצב formula_44 כאשר קיוביט הבקרה הוא formula_45, ייצר את המצב formula_46.
באופן דומה, ניתן לקבל את ארבעת מצבי בל על ידי אתחול קיוביט הבקרה ל formula_47 או formula_48, ואתחול קיוביט המטרה לאחד ממצבי בסיס החישוב formula_44 או formula_50.
שערים של 3 קיוביטים.
שער טופולי.
שער טופולי הוא שער הפועל על אוגר של 3 קיוביטים, אשר הומצא על ידי תומאסו טופולי.
פעולת השער על מצבי בסיס החישוב מתוארת בטבלה הבאה
ניתן להתייחס אל שער טופולי כאל שער NOT מבוקר פעמיים, או לחלופין, בתור שער CNOT מבוקר. בשל כך, השער ידוע גם בשם controlled-controlled-NOT או CCNOT. לשער שתי כניסות בקרה (c1, c2 בטבלה) וכניסת מטרה יחידה (t). רק כאשר שתי כניסות הבקרה "דולקות", השער הופך את סיבית המטרה. מדרך פעולתו של השער קל לראות כי שער טופולי הוא ההפכי של עצמו.
שער טופולי מהווה מערכת שערים אוניברסלית לחישוב הפיך (כלומר, ניתן בעזרתו ליצור מעגל הפיך עבור כל פונקציה בוליאנית).
שער פרדקין.
שער פרדקין הוא שער הפועל על אוגר של 3 קיוביטים, אשר הומצא על ידי אד פרדקין.
לשער כניסת בקרה (c) ושתי כניסות מטרה (I1, I2). כאשר כניסת הבקרה "כבויה" השער ממפה את כניסות המטרה אל היציאות (O1, O2 בהתאמה). כאשר כניסת הבקרה דולקת, השער מבצע החלפה בין שני קיוביטי המטרה, כלומר ממפה את הכניסה I1 אל היציאה O2 ואת הכניסה I2 אל היציאה O1. למעשה, זהו שער החלפה-מבוקר (controlled-SWAP). טבלת האמת של השער (על אברי בסיס החישוב) ניתנת לסיכום באופן הבא
שער פרדקין הוא ההפכי של עצמו, ומהווה מערכת שערים אוניברסלית לחישוב הפיך.
תאונת הדרכים של דב הוז
דייוויד בנואה
דייוויד בנואה (באנגלית: David Benoit; נולד ב-9 במאי 1968) הוא כדורסלן עבר אמריקאי ששיחק בעמדת הסמול פורוורד.
קריירה.
בנואה, יליד לפאייט שבלואיזיאנה, החל לשחק כדורסל בגיל צעיר. בעונת , החל בקריירת מכללות לאחר שהצטרף למדי אוניברסיטת טיילר ג'וניור ולאחר מכן, בעקבות יכולת מצוינת והתקדמות מקצועית, בנואה עבר בעונת לליגת ה-NCAA, כשהצטרף לאוניברסיטת אלבמה. לאחר שתי עונות במדיה פתח בקריירה מקצועית, בקבוצה הספרדית, אוניקאחה מאלגה ולאחר עונה אחת, עבר לקבוצת ה-NBA, יוטה ג'אז. עבור הג'אז שיחק במשך חמש עונות וחצי, בהן ערך 366 הופעות וקלע בממוצע 8.7 נקודות. לאחר תקופה זו, שיחק במדי הניו ג'רזי נטס, לאחר שהועבר בעסקה תמורת כסף. לאחר מכן, בנואה הועבר מהנטס לאורלנדו מג'יק תמורת בחירת דראפט עתידית בסיבוב השני וכסף. בסיום העונה עזב בנואה את המג'יק.
בנואה חזר לאירופה, לאחר ששיחק מספר שנים ב-NBA. הוא הצטרף למכבי תל אביב והיה שותף לזכיית הקבוצה בדאבל. האירוע הזכור ביותר מתקופתו בישראל הוא הקטטה האלימה שפרצה בין בנואה לבין מוטי דניאל, שחקנה של מכבי ראשון לציון דאז, במהלך משחק בין הקבוצות. בסיום העונה עזב בנואה את ישראל ושב לשחק במדי יוטה ג'אז.
מעונת , שיחק בנואה במספר קבוצות מסין ומיפן (למעט עונה אחת ביוטה סנוברס) עד לפרישתו בשנת 2007. בנואה זכה באליפות אחת ובשני גביעים במהלך תקופה זו במערב התיכון.
קוף עכביש שחור-ראש
קוף העכביש שחור-ראש (שם מדעי: "Ateles fusciceps") הוא מין במשפחת קופי עכביש השייכת לתת הסדרה קופים רחבי אף. בית גידולו באמריקה הדרומית והמרכזית. הוא מצוי בקולומביה, אקוודור ופנמה. נחשב בעבר לתת-מין של קוף עכביש שחור יד. פרוותם שחורה.
מאפיינים.
קוף העכביש חום-ראש חי ביערות טרופיים וסובטרופיים לחים שגובהם הוא בין 100 ל-1,700 מטר מעל פני הים. הוא חי בצפיפות אוכלוסין של 1.2 קופים לקמ"ר.
לקוף העכביש חום-הראש גוף חום או שחור וראש חום, ומכאן שמו. קוף העכביש הקולומביאני שחור כולו וסנטרו לבן מעט. קופי העכביש חומי-הראש הם מהגדולים יותר שבקופים רחבי האף. אורך הראש והגוף, לא כולל הזנב, הוא בדרך-כלל בין 393 ל-538 מילימטר. אורכו של הזנב המאחז הוא בין 710 ל-855 מילימטר. הזכרים שוקלים, בממוצע, 8.89 ק"ג והנקבות שוקלות 8.8 ק"ג. משקלו של המוח הוא 114.7 גרם.
קוף זה, כרוב בני משפחתו, הוא שוכן יערות ופעיל יום. הוא נע על ידי התנדנדות מענף לענף או על ידי טיפוס. בזמן ההזדווגות, הנקבה תהיה עם הזכר עד שלושה ימים, או שהיא תזדווג עם זכרים אחרים. ההזדווגות מתרחשת פנים מול פנים ונמשכת בין 5 עד 10 דקות. תקופת ההיריון היא בין 226 עד 232 יום. העולל רוכב על גב אמו למשך 16 שבועות ונגמל בגיל 20 חודשים. הנקבות מגיעות לבגרות מינית בגיל 51 חודשים; הזכרים בגיל 56 חודשים. הנקבות יולדות כל 3 שנים.
קוף זה מסווג בסכנת הכחדה חמורה על ידי ארגון השימור העולמי בגלל אובדן אוכלוסייה מוערך של יותר מ-80% מהאוכלוסייה במשך 45 שנה, בגלל ציד והסגת גבול אנושית לטווח תפוצתו.
קופי עכביש שחורי ראש חיים בשבי עד 24 שנים.
מיון.
במין שני תת-מינים:
ווקר אוונס
ווקר אוונס (באנגלית: Walker Evans; 3 בנובמבר 1903 – 10 באפריל 1975) היה צלם אמריקאי, אחד מראשוני הצלמים החברתיים בארצות הברית, ממנסחי עקרונות "הצילום הישיר", ודמות מרכזית בהגדרת מאפייני הצילום כאמנות גבוהה. אוונס מוכר בעיקר בזכות תצלומיו מתקופת השפל הגדול בארצות הברית בשנות השלושים, שחלקם צולמו במסגרת פרויקט תיעוד ממשלתי של מנהלת החקלאות האמריקאית. אוונס היה הצלם הראשון שזכה לתערוכת יחיד במוזיאון לאמנות מודרנית. רבות מעבודותיו נמצאות באוספים קבועים של מוזיאונים או כחלק מתערוכות רטרוספקטיבה במוסדות כמו מוזיאון המטרופוליטן לאמנות.
ילדות ולימודים.
אוונס נולד ב-1903 בסנט לואיס למשפחה אמידה. המשפחה עברה זמן קצר לאחר לידתו לפרבר יוקרתי בחופה הצפוני של שיקגו. אביו היה מנהל פרסום, העסיק בביתו מספר משרתים, ושלח את בנו לבתי ספר פרטיים. אוונס למד בבית הספר "לומיס" באנדובר, התעניין בספרות, ושקל להפוך לסופר בעצמו. הוא המשיך ללמוד ספרות במכללת ויליאמס, אך משלא מצא אתגר בלימודים, החליט לעזוב את ארצו ונסע לפריז בעקבות גיבוריו הספרותיים, בודלר ופלובר. ב-1927, לאחר שהות של שנה לא מוצלחת בצרפת, חזר אוונס לניו יורק. הוא עבד בעבודות שונות והתקשה למצוא עבודה קבועה ומסודרת שתניח את דעתו. אוונס מצא עצמו סולד מהקיבעון האמריקאי לכסף, ובמקביל לכך מהעובדה שלו לא היה כסף. הוא לא מצא כל עניין בתהליכים הכלכליים שהניעו באותה תקופה את הרחוב האמריקאי, במרדף האובססיבי אחר רכוש וכסף.
תחילת דרכו כצלם.
ב-1928 רכש אוונס מצלמת כיס והחליט להיות צלם. היה לו ידע מצומצם ביותר בצילום וההערכה שלו להישגי המדיום הייתה מוגבלת. הוא זכה להכרה מסוימת כצלם, פרסם כמה עבודות והציג במספר גלריות קטנות. "הייתי אמן בוהמייני צעיר, טיפוסי לחלוטין", סיפר לימים. כתביו מאותה תקופה (ראשית שנות ה-30) מציגים את הרהוריו על פרויקטים, התוויית תוכניות וחיפוש אחרי כיוונים המגדירים את מטרותיו כצלם, בשונה מהמודלים המקובלים בצילום של אותה תקופה. באותן שנים היו אלפרד סטיגליץ ואדוארד סטייכן דמויות מפתח בשדה הצילום בארצות הברית, ואוונס התקשה לזהות בהם מודל לחיקוי. אוונס התנגד ליומרה בצילום של המאה ה-19, שאת גרורותיה הרגיש גם בימיו, להפוך את המדיום ל"אמנותי" בעזרת פעלולים וחיקויים.