어떤 종류의 연산회로는 행렬들로 나타낼 수 있다. 이 연산회로의 입력과 출력은 행렬 a = ( x y ) \boldsymbol a=\begin{pmatrix}x\\y\end{pmatrix} a = ( x y ) 로, 연산자 U \boxed U U 는 2 2 2 차 정사각행렬 U U U 로 표현된다. 기본 연산회로 a → U \boldsymbol a\to\boxed U a → U 는 U a U\boldsymbol a U a 를 수행하고 a → U ⇒ V \boldsymbol a\to\boxed U\Rightarrow\boxed V a → U ⇒ V 는 V U a VU\boldsymbol a V U a 의 행렬연산을 수행한다. 다음은 연산자 X \boxed X X , Y \boxed Y Y , Z \boxed Z Z 에 대응되는 행렬이다.
X = ( 0 1 1 0 ) , Y = ( 1 0 0 − 1 ) , Z = 2 2 ( 1 1 1 − 1 ) X=\begin{pmatrix}0&1\\1&0\end{pmatrix},\quad Y=\begin{pmatrix}1&0\\0&-1\end{pmatrix},\quad Z=\frac{\sqrt2}{2}\begin{pmatrix}1&1\\1&-1\end{pmatrix} X = ( 0 1 1 0 ) , Y = ( 1 0 0 − 1 ) , Z = 2 2 ( 1 1 1 − 1 ) 입력 a = ( 0 1 ) \boldsymbol a=\begin{pmatrix}0\\1\end{pmatrix} a = ( 0 1 ) 를 연산회로
a → Z ⇒ (가) ⇒ X \boldsymbol a\to\boxed Z\Rightarrow\text{(가)}\Rightarrow\boxed X a → Z ⇒ ( 가 ) ⇒ X 에서 수행한 결과가 2 2 ( 1 1 ) \dfrac{\sqrt2}{2}\begin{pmatrix}1\\1\end{pmatrix} 2 2 ( 1 1 ) 일 때 다음 중 (가)에 알맞은 것은? [3점]