量子電腦硬體

關於量子位元的敘述,下列何者正確?

  1. A是保存 0 與 1 之間電壓的類比記憶元件,讀取時會直接得到中間的值
  2. B可以處於 |0⟩ 與 |1⟩ 的疊加態,量測時會以一定機率得到 0 或 1 其中之一
  3. C因為同時保存 0 與 1,所以 1 次量測就能讀出 0 與 1 兩個值
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正確答案:B. 可以處於 |0⟩ 與 |1⟩ 的疊加態,量測時會以一定機率得到 0 或 1 其中之一

量子位元的狀態可寫成 α|0⟩ + β|1⟩,α 與 β 是滿足 |α|² + |β|² = 1 的複數(機率振幅)。量測時,以機率 |α|² 得到 0、以機率 |β|² 得到 1,狀態也會變成與結果對應的狀態。疊加並不是「0 與 1 之間的值」,量測得到的一定是 0 或 1 其中之一。1 次量測只能得到 1 位元的資訊,無法直接讀出 α 與 β 本身的值。

  • A. 量測只會得到 0 或 1,不會得到中間的值。機率振幅無法像電壓那樣以連續量讀出。
  • B. 正確。量測結果以機率 |α|² 為 0、以機率 |β|² 為 1。
  • C. 1 次量測只會得到 0 或 1 其中之一。把疊加想成「能同時讀出兩個值的狀態」是常見的誤解。
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