量子退相干
對於標靶物體的經典散射裏，平均而言，標靶物體的運動不會因為被散射光子的作用而改變。在量子散射裏，被散射的光子與處於疊加態的標靶物體相互作用，因此會導致量子糾纏，將標靶物體的相位相干性退定域至整個系統．促使干涉圖案消失無蹤。 實際而言，不存在孤立系統，特別是不存在孤立宏觀系統，通過某種方式，每個量子系統都會持續地與外在環境耦合，發生量子糾纏，從而形成糾纏態。因此，量子退相干可以視為存在於量子系統內部的相干性隨著時間流易而退定域（deloc…
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共 61 篇文章
布洛赫球面
量子力學中，以自旋物理與核磁共振專家费利克斯·布洛赫命名的布洛赫球面是一種對於雙態系統中純態空間的幾何表示法。在討論量子位元的場合上常常運用到。 布洛赫球面諸點與純態的對應 對量子位元這樣的双态量子系統而言，其存在的可能狀態|\psi \rangle （採用狄拉克標記的右矢表示）可以由兩個互相正交的基底以複數線性疊加所構成，這兩個基底可以選用|0 \rangle和|1 \rangle 為代表。在物理實作上，|0 \rangle和|1 \…
量子位元
在量子資訊科學中，量子位元（），又稱Q位元（）是量子信息的計量單位。傳統電腦使用的是0和1，量子電腦雖然也是使用0跟1，但不同的是，量子電腦的0與1可以同時計算。在古典系统中，一个位元在同一时间，只有0或1，只存在一種狀態，但量子位元可以同時是1和0，兩種狀態同時存在，這種效果叫量子疊加。這是量子電腦計算目前獨有的特性。 字源 量子位元 (qubit) 這個術語的創造者是 (Benjamin Schumacher)。舒馬克在1995年論…
量子隱形傳態
量子遙傳（quantum teleportation），又稱量子隱形傳輸、量子隱形傳送、量子隱形傳態，是一種利用量子纏結來傳送量子態至任意距離的技術。 名詞翻譯可能最早見於 2000 年科學月刊上的文章，因為 tele 字首表示遠方的意思。 量子遙傳並不會傳送任何物質或能量。這樣的技術在量子信息與量子計算上相當有幫助。然而，這方式無法傳遞傳統的資訊，因此無法使用在超光速的通訊上面。量子遙傳與一般所說的瞬間移動沒有關係，量子遙傳無法傳遞系…
泡克耳斯效应
泡克耳斯效应（）是指光介质在恒定或交变电场下产生光的双折射效应，这是一种线性电-光效应，其折射率的变化和所加电场的大小成正比。德国物理学家弗里德里希·卡爾·阿爾文·波克爾斯于1893年研究发现的。但这种效应只存在缺少反演对称性的晶体中，例如铌酸锂（LiNbO3）,钽酸锂（LiTaO3），硼酸钡（BBO），和砷化镓（GaAs）等，或存在其它非中心对称的介质，例如在电场极化高分子和玻璃中出现。电场极化高分子中含有特别设计的有机分子，它们具有…
量子计算机
乃一種對於二階量子系統之純態空間的幾何表示法，是建立量子電腦的基礎。]] 量子计算机（）是以量子力学为基础搭建、用于進行通用計算的設備。量子计算机使用量子比特来儲存數據，使用量子演算法操作數據。不同于电子计算机的比特只能处于0或1两种状态之一，量子比特可以处于这两个基态之间的叠加态，也就是说，它可以以一种抽象意义上的“中间状态”同时表现出两种基态的特性（即同时为0和1）。当对量子比特进行测量时，结果是一个经典比特的概率性输出。如果量子计…
受控反閘
受控反閘（, CNOT）出現在量子線路，是量子版本的邏輯閘的一種，牽涉到兩個量子位元間的運算。 數學形式 所涉及的兩個量子位元，分別為控制(量子)位元(control qubit)與受控的目標位元(target qubit)。當控制位元是 |0\rangle，則目標位元保持原狀態；當控制位元是 |1\rangle，則目標位元翻轉，即 |0\rangle 成分變為 |1\rangle，而 |1\rangle 成分變為 |0\rangle。…
量子密鑰分發
量子密鑰分發（，簡稱QKD）是利用量子力学特性实现密码协议的方法。它使通信的双方能够产生并分享一个随机的、安全的密钥，来加密和解密訊息。它常常被误称为量子密碼學，因为它是量子密碼學任务中最著名的例子。 量子密鑰分發的一个最重要的，也是最独特的性质是：如果有第三方试图窃听密码，则通信的双方便会察觉。这种性质基于量子力学的基本原理：任何对量子系统的测量都会对系统产生干扰。第三方试图窃听密码，必须用某种方式测量它，而这些测量就会带来可察觉的异…
黑洞資訊悖論
橢圓星系M87核心的超大質量黑洞質量大約是太陽70億倍，如事件視界望遠鏡發佈的第一張圖片（2019年4月10日）所示。可見眉月形的光環和中心的陰影，這是在黑洞的事件視界光環和光子捕獲區引力的放大視覺影像。眉月形肇因於黑洞的自轉和；陰影直徑大約是事件視界直徑的2.6倍。当考虑一个黑洞通过某种物理过程形成，接着通过霍金辐射彻底蒸发的整个过程时，便会出现信息悖论。霍金的计算表明，辐射的最终状态所保留的信息中，仅仅包含关于初始状态的总质量、总电…
量子密碼學
量子密碼學（）泛指利用量子力学的特性來加密的科學。量子密碼學最著名的例子是量子密鑰分發，而量子密鑰分發提供了通訊兩方安全傳遞密鑰的方法，且該方法的安全性可被資訊理論所證明。目前所使用的公开密钥加密與數位簽章（如ECC和RSA）在具規模的量子電腦出現後，都會在短時間內被破解。量子密碼學的優勢在於，除了古典密碼學上的數學難題之外，再加上某些量子力學的特性，可達成古典密碼學無法企及的效果。例如，以量子態加密的資訊無法被複製。又例如，任何試圖嘗…
量子科学实验卫星
{{Infobox spacecraft | Name = 量子科学实验卫星“墨子號” | Image = | Caption = | Organisation = 中国科学院 | Major_Contractors = 中国科学院上海微小卫星工程中心 | orbit_altitude = | Apoapsis = 584公里），简称量子卫星，名为墨子号，是世界首颗量子科学实验卫星，质量為631公斤，設計壽命2年。量子卫星项目为中国科学…
京沪干线
京沪干线是中国大陸首条量子保密通信干线，实现了连接北京、上海，贯穿济南和合肥全长2000余公里的量子通信骨干网络。于2013年7月立项，2016年11月建成，2017年8月底在合肥完成了全网技术验收，2017年9月29日正式开通。位于京沪干线上的金融、政务等机构可利用这一广域光纤量子通信网络进行保密通信。 发展 2014年1月12日，量子通讯京沪干线初步方案及概算通过评审，计划用3年时间进行建设。 2017年9月4日，国家量子保密通信“…
量子密鑰分發協定列表
量子密钥分发（QKD）协议广泛应用于量子密钥分发技术中，旨在利用量子力学的基本原理为通信双方建立绝对安全的加密密钥。此类协议的开山之作是 BB84 协议，由查尔斯·H·本内特和于1984年提出。自此之后，随着技术的演进，又有许多具备不同特性的新协议相继问世。 量子密钥分发协议列表 BB84协议（1984年）：这是世界上第一个量子密钥分发方案。它利用了量子力学中非正交态不可克隆的特性：任何试图测量或区分两个非正交量子态的操作，都会不可避免…
氮-空位中心
氮-空位中心 (N-V 中心 或 NV 中心)，有时也称作NV色心， 是金刚石 中的一种点缺陷。 其最常被研究和应用的性质是光致发光，用以观察其自旋状态。氮-空位中心的自旋 局域在原子尺度，可以在室温下通过外加电场、磁场、微波辐射或光来进行操控，使其光致发光强度产生共振。这些共振现象与电子自旋的量子纠缠、自旋轨道耦合和Rabi振荡等相关，可以用量子光学理论进行分析理解。 单个的氮-空位中心也可用作量子计算机的基本单元——量子比特。氮-空…
量子編程
量子編程（Quantum programming）是匯編指令序列之行程，稱為量子程序，能夠在量子計算機上運行。量子編程語言使用高級結構化的形式以助表達量子演算法的計算。 量子指令集 量子指令集用於將更高級別的演算法轉換為可以在量子處理器上執行的物理指令。有時這些指令是特定於給定的硬體平台，例如離子阱或。 cQASM cQASM，也稱為通用QASM，是一種與硬體無關的QASM，可保證所有量子編譯以及仿真工具之間的互相操作性。它是由TUDe…
正算子值测度
在泛函分析和量子信息科学中，正算子值测度（Positive operator valued measure, POVM）是一种推广的测度，这种测度的值为希尔伯特空间上半正定算子。POVM是投影值测度（Projection valued measure, PVM） 的推广，相应地，POVM描述的量子测量是PVM描述的量子测量 (称为投影测量) 的推广。 粗略比喻来说：POVM之于PVM，就如同混合态之于纯态一样。 混合态对于刻画一个较大系…
量子四位元
量子四位元（Ququads； Quaternary Quantum）是使用|0⟩、|1⟩、|2⟩、|3⟩作為資訊的基本單位，類似古典位元的四進位。 理論描述 :|\psi\rangle = \alpha |0\rangle + \beta |1\rangle + \gamma |2\rangle + \delta |3\rangle, : | \alpha |^2 + | \beta |^2 + | \gamma |^2 +| \del…
不可传送定理
在量子信息论中，不可传送定理（）指出，任意量子态不能被转换成一个经典比特序列（即便这个序列包含无限多个比特）；这些经典比特也不能被用来重构原始的量子态，从而无法仅仅通过移动经典比特来实现对其的“传送”。
随机基准测试
随机基准测试（，简称RB）是一种用于测量量子计算硬件平台平均错误率的实验方法。该协议通过执行随机采样的长序列量子门操作来估计平均错误率。和谷歌）用来测试量子操作性能的行业标准协议。 由约瑟夫·爱默生（）及其合作者提出的随机基准测试原始理论，考虑了执行哈尔随机操作序列，但实际使用仍有一些局限性。目前标准的随机基准测试（RB）协议依赖于均匀随机抽样的克利福德（）操作，这是由克里斯托夫·丹克特（）等人在2006年作为幺正t-设计理论的应用提出…
物理量子比特与逻辑量子比特
在量子计算中，“量子比特”（）是一个信息单位，类似于经典计算中的比特（，或称二进制数字），但它受到量子力学特性（例如叠加态（）和量子纠缠（））的影响，这使得量子比特在某些任务上比经典比特更为强大。量子比特用于由量子逻辑门组成的量子线路和量子算法中，以解决计算问题（），并在其中用于输入/输出和中间计算。 物理量子比特（）是一种表现为双态量子系统的物理设备，用作计算机系统的组件。 逻辑量子比特（）则是一种物理或抽象的量子比特，它按照量子算法…