4、用Python探索量子计算与量子比特

用Python探索量子计算与量子比特

量子计算是当今科技领域的热门话题，而量子比特（qubit）作为量子计算的基本单位，其特性与经典比特有很大不同。本文将介绍如何使用Python来可视化量子比特，并初步了解量子门的操作。

量子比特的布洛赫球可视化

经典比特只能存在于布洛赫球的北极和南极，分别代表二进制值0和1。而量子比特则可以处于这两个状态的叠加态。在布洛赫球上，纬度对应着量子比特状态向量中的参数a和b。当θ = 0时，对应|0⟩态（a = 1, b = 0），指向北极；当θ = π时，对应|1⟩态（a = 0, b = 1），指向南极；当θ = π/2时，对应基本叠加态，此时a = b = 1/√2，指向赤道。

以下是使用Python进行量子比特可视化的具体步骤：
1. 导入所需的库和方法 ：

import numpy as np
import cmath 
from math import pi, sin, cos
from qiskit.visualization import plot_bloch_vector

2. 创建量子比特 ：

# Superposition with zero phase
angles={"theta": pi/2, "phi":0}
# Self defined qubit
#angles["theta"]=float(inpu