Q#入门理论：量子比特状态向量

量子比特，是量子领域的单位。

常规信息论的基本单位是比特bit，8个就是一个字节。

量子比特qubit，也就是比特在量子领域的对应物。

 

比特可以表示的状态是0和1

qubit也可以表示0和1（当然和比特的0 1不一样，是一个向量），还可以表示0和1的叠加。

 

qubit的状态向量是一个二维列向量，里面两个数的平方和是1.

和我们最早学习向量的值不同，状态向量的值可以是复数。

如果有复数，就不是他们的平方和，而是他们模的平方和。

下面的都可以是qubit的状态向量

 

 

如同二维平面坐标系的坐标轴一样，状态向量（后面我们叫他态矢吧）也有基向量：

其他的态矢都是他们的线性组合。

比如

就可以表示成
。

 

我们把 简称0（看到没有 我特意加粗了，表示这是一个向量）， 简称1.

当然实际上0和1是可以互换的，但是我们就这样表示吧

 

 

有了0 和1，我们可以回头看当初我们写的第一个Q#程序（量子叠加和量子纠缠）为什么会有ZERO和ONE呢。

就是这里的两个基向量。