13、量子门库：从哈达玛门到基础门的深入探索

量子门库：从哈达玛门到基础门的深入探索

1. 哈达玛门（H门）创建叠加态

哈达玛门（H门）在量子计算中是一个非常重要的工具，它可以用来创建量子比特的叠加态。我们可以使用狄拉克符号来表示量子态：$|\psi\rangle = a |0\rangle + b|1\rangle$，其中$a = \cos(\frac{\theta}{2})$，$b = e^{i\varphi}\sin(\frac{\theta}{2})$。当$a$和$b$都取$\frac{1}{\sqrt{2}}$时，$\theta = \frac{\pi}{2}$且$\varphi = 0$，对应的态为$| + \rangle$。

如果对除了纯态$|0\rangle$和$|1\rangle$之外的量子比特应用H门，量子比特会旋转到一个新的位置。

探索H门的步骤

1. 运行示例程序 ch6_r1_quantum_gate_ui.py ，示例脚本可从 这里 获取。
2. 为你的量子比特选择一个起始状态。H门对$|0\rangle$和$|1\rangle$作用时，会将量子比特置于赤道上的等叠加态。对于$| + \rangle (\frac{|0\rangle + |1\rangle}{\sqrt{2}})$和$|