量子比特与量子门¶
简介¶
**量子比特**是量子计算的基本信息单元，**量子门**是对量子比特的操作。
量子比特¶
经典比特只能处于 0 或 1 状态，而量子比特可以处于叠加态：
\[
|\psi\rangle = \alpha|0\rangle + \beta|1\rangle
\]
基本量子门¶
单量子比特门¶
-
Pauli-X 门 (量子非门) $$ X = \begin{pmatrix} 0 & 1 \ 1 & 0 \end{pmatrix} $$
-
Hadamard 门 (创建叠加态) $$ H = \frac{1}{\sqrt{2}}\begin{pmatrix} 1 & 1 \ 1 & -1 \end{pmatrix} $$
-
相位门 $$ P(\phi) = \begin{pmatrix} 1 & 0 \ 0 & e^{i\phi} \end{pmatrix} $$
两量子比特门¶
- CNOT 门 (受控非门)
关键概念
CNOT 门用于创建量子纠缠态
代码示例¶
from qiskit import QuantumCircuit
# 创建量子电路
qc = QuantumCircuit(2)
# 应用 Hadamard 门
qc.h(0)
# 应用 CNOT 门
qc.cx(0, 1)
# 创建 Bell 态