11、定制量子态：从基础到高级应用

定制量子态：从基础到高级应用

1. 量子计算核心与纠缠 qubits 的应用

量子计算的核心在于 qubelets 的独特抵消方式，这会导致量子态迅速坍缩至最优解，或者使 qubits 相互纠缠，同步行动。这种现象在经典计算中是不存在的。

纠缠 qubits 能提升一些难题的处理性能，例如地球与卫星间的通信。在这种长距离且存在噪声的通信场景中，挑战在于压缩信号，在数据损失最小的情况下提高传输速率。具体操作步骤如下：
1. 创建两组纠缠 qubits。
2. 将一组留在地球，另一组随卫星发射进入轨道。
3. 对地球上的 qubits 进行操作，使其处于某种状态。
4. 仅将操作序列传输给卫星上的纠缠 qubits。
5. 卫星上的系统对其纠缠 qubits 应用该操作序列，恢复地球上操作的 qubits 的预期状态。

这样做的好处是，传输的消息大小被高度压缩，因为只发送操作序列而非最终状态，而且消息是安全的，因为窃听者没有原始的纠缠 qubits 来解密消息。

2. 学习量子计算数学的重要性

学习量子计算背后的数学知识十分重要，原因如下：
- 引入丰富的量子门家族，为量子密码学和超密集编码等应用提供更多操作 qubits 的方式。
- 用于分析程序部分并为量子门布线提供模式，指导工业规模应用的量子算法设计。
- 帮助理解量子电路的运行情况，因为无法像经典程序那样设置断点来探测中间量子态，否则 qubits 会立即坍缩。

3. 量子态与概率

为了理解量子门如何精确校准程序中 qubits 的量子态，需要一种系统的方法来