Q#入门理论:量子比特状态观测

小编 2026-06-10 阅读:1342 评论:0
前面说过,量子比特qubit有状态,并且我们用二维列向量表示它的状态。而“观测”就是看一...

前面说过,量子比特qubit有状态,并且我们用二维列向量表示它的状态。

而“观测”就是看一下这个比特的状态信息。

但是就这一看,量子比特不论本来处于什么叠加态,也会立即塌缩到基态:
Q#入门理论:量子比特状态观测Q#入门理论:量子比特状态观测
 

当我们观测状态为Q#入门理论:量子比特状态观测的量子时,我们有Q#入门理论:量子比特状态观测的概率得到0态,Q#入门理论:量子比特状态观测的概率得到1态:
Q#入门理论:量子比特状态观测
 
 因为概率取到的是值的平方,所以值的符号并不影响观测结果的概率。

而且,对量子的观测不一定会改变量子原本的状态。

当量子本来就在基态的时候,观测得到的就是它当前的状态。

这时候量子比特和传统比特没啥区别。我们可以复制他们并且对它们进行操作。

但是如果量子处于叠加态,观测就会改变他们的状态,这样量子就无法被复制了,因为你也不知道它本来是啥状态。

这个叫“不可克隆定理”(No-Cloning theorem):

https://en.wikipedia.org/wiki/No-cloning_theorem

视频http://open.163.com/movie/2017/9/2/C/MCTMCVITL_MCTMD3J2C.html


 量子叠加态的几何表示法(可视化)使用的是

布洛赫球面


 

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