하나의 큐비트 상태를 블로흐 구로 나타냈을 때, 적도 위의 점이 나타내는 상태는?

정답: A. 측정하면 0과 1이 50%씩의 확률로 얻어지는 중첩 상태이며, 적도 위의 위치(경도)는 |0⟩과 |1⟩의 상대 위상을 나타낸다

블로흐 구에서는 하나의 큐비트 상태 cos(θ/2)|0⟩ + e^{iφ} sin(θ/2)|1⟩를 구면 위의 점(위도에 해당하는 각도 θ와 경도에 해당하는 각도 φ)으로 나타냅니다. 북극이 |0⟩, 남극이 |1⟩이며, 적도 위(θ = 90°)에서는 |0⟩과 |1⟩의 진폭 크기가 같아 측정하면 0과 1이 50%씩 얻어집니다. 적도 위의 점끼리는 상대 위상 φ가 다르며, (|0⟩ + |1⟩)/√2와 (|0⟩ − |1⟩)/√2는 측정 확률은 같아도 서로 다른 상태입니다. 양자 게이트의 조작은 이 구 위에서의 회전으로 나타낼 수 있습니다.