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

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:
其他的态矢都是他們的線性組合。
比如
就可以表示成
。
我們把
簡稱0(看到沒有 我特意加粗了,表示這是一個向量),
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
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。