趋近智
经典计算机依赖二进制逻辑,其中信息的基本单位——比特,以 0 或 1 这两种确定状态之一存在。量子计算引入了一种独特的单位,称为量子比特。与非开即关的经典开关不同,量子比特根据量子力学定律运行,在测量发生之前,它可以处于非严格二进制的状态。
本章确立了构建量子系统所需的理论与实际定义。我们首先分析经典二进制处理在物理和数学上的局限性。随后,你将定义量子比特,并学习使用狄拉克符号(左矢-右矢语法)来表示其状态。经典比特的状态是一个标量值,而量子比特的状态 则被描述为复矢量空间中的一个矢量:
在这里, 和 代表概率幅而非确定的数值。为了直观呈现这些特性,我们将使用布洛赫球,这是一种将量子比特状态映射到单位球面上的几何表示方法。
最后,我们将完成 Python 环境的实际搭建。你将安装必要的软件开发工具包 (SDK) 和库,它们将作为后续章节中模拟量子线路的接口。
1.1 经典计算的局限性
1.2 定义量子比特
1.3 狄拉克符号基础
1.4 布洛赫球表示法
1.5 Python 环境搭建实践
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