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量子力学态叠加原理使得量子信息单元的状态可以处于多种可能性的叠加状态，从而导致量子信息处理从效率上相比于经典信息处理具有更大潜力。今天小编带你走近量子领域，点击「秒懂」视频，两分钟了解量子计算。

YouTube视频，英语，中文字幕

以下为视频主要内容：

量子比特是什么

在传统计算机中，比特是最小的信息单位。在量子计算机中，量子比特可以被设定为两个值中的任意一个。一个量子比特可以由任意二阶量子系统构成，例如一个同时具有磁场和自弦的系统。这个系统可以存在0和1两种状态。就如量子可以水平级化或者垂直极化。

量子比特的多种状态

在微观量子世界中，量子比特可以同时处于多种状态。它可以是几种不同量子态的任意几种的归一化线性组合。这种状态称为量子叠加状态。不过，一旦你尝试通过量子探测器去确定它的值，它就会立刻变化为水平极化或者垂直极化状态中的一种。所以只要它不被探测器观察，量子比特就会处于叠加态，即同时等于0和1，无法预测确定的值，在被观察的一瞬间，它就会坍塌为两种状态中的一种。

量子叠加态这种特性带来了巨大的变革，传统的比特表示的数据在某一特定时间点只能处于2的4次方组合中的一种，即16种可能的组合，你只能选用其中的一种，但处于叠加态的量子比特标示的数据来说，你可以认为它同时处于这16中组合中的所有状态，每增加一位量子比特，能够表示的1数据就是指数倍增长，其中20个量子比特已经可以同时表示百万种不同的组合。

量子比特的纠缠态

与此同时，一个非常令人难以置信的特性就是它们可以处于纠缠态。某种紧密的联系，使得一个量子比特上发生得变化，无论他们离得多远，会立刻反应到另一个相关联的量子比特上。这意味着只要通过观察知道其中一个的状态，另一个得状态也就不言而喻了。

对量子比特得操纵也相当令人困惑。普通逻辑门由一组输入并产生一个确定的输出。量子门则用于操纵处于叠加态的量子比特，改变这个量子比特被观察时可出现的状态，并最终输出一个叠加态与之前不同的量子，所以量子计算机会设计一些量子比特，并用量子门让他们处于纠缠态，并操控它们各个状态出现的可能行，再通过观察它们使叠加态崩塌，可能的输出序列中的一种就会出现，这意味着你可以同时进行多组不同的计算。

结语

量子力学态叠加原理使得量子信息单元的状态可以处于多种可能性的叠加状态，从而导致量子信息处理从效率上相比于经典信息处理具有更大潜力。普通计算机中的2位寄存器在某一时间仅能存储4个二进制数（00、01、10、11）中的一个，而量子计算机中的2位量子位（qubit）寄存器可同时存储这四种状态的叠加状态。随着量子比特数目的增加，对于n个量子比特而言，量子信息可以处于2种可能状态的叠加，配合量子力学演化的并行性，可以展现比传统计算机更快的处理速度。

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