天天看點

Q#入門理論:量子比特狀态向量

量子比特,是量子領域的機關。

正常資訊論的基本機關是比特bit,8個就是一個位元組。

量子比特qubit,也就是比特在量子領域的對應物。

比特可以表示的狀态是0和1

qubit也可以表示0和1(當然和比特的0 1不一樣,是一個向量),還可以表示0和1的疊加。

qubit的狀态向量是一個二維列向量,裡面兩個數的平方和是1.

和我們最早學習向量的值不同,狀态向量的值可以是複數。

如果有複數,就不是他們的平方和,而是他們模的平方和。

下面的都可以是qubit的狀态向量

Q#入門理論:量子比特狀态向量

如同二維平面坐标系的坐标軸一樣,狀态向量(後面我們叫他态矢吧)也有基向量:

Q#入門理論:量子比特狀态向量

其他的态矢都是他們的線性組合。

比如

Q#入門理論:量子比特狀态向量

就可以表示成

Q#入門理論:量子比特狀态向量

我們把

Q#入門理論:量子比特狀态向量

簡稱0(看到沒有 我特意加粗了,表示這是一個向量),

Q#入門理論:量子比特狀态向量

簡稱1.

當然實際上0和1是可以互換的,但是我們就這樣表示吧

Q#入門理論:量子比特狀态向量

有了0 和1,我們可以回頭看當初我們寫的第一個Q#程式(量子疊加和量子糾纏)為什麼會有ZERO和ONE呢。

就是這裡的兩個基向量。

繼續閱讀