量子计算是当前前言的科技创新研发领域，相关的计算概念和理论和传统的计算机差异较大，理解起来也挺有难度。今天有机会了解了一下量子计算的最基础的基础部分，加以记录，后面有机会学习更深入的部分的时候也可以回过头来看一些基础的内容，也是作为知识储备能更快的学习后面的内容。技术发展日新月异，终身学习既是时代的需求，也是自我不断成长和进步的要求。
一、布洛赫球 (Bloch sphere)。和经典计算机的比特位不同，量子计算机的信息表示方式为量子位（quantum bit，qubit），其是0和1的叠加态（具体的表示方式可以参考引文），用公式来理解为其是0和1两个状态的线性组合，需要注意的是，这里的线性因子是复数（两个复数因子有归一化约束，即其模的平方和为1）。
经过欧拉方程和global phase等公式和概念的引入和推导，最后得出如下的公式
用布洛赫球 (Bloch sphere)表示为如下的示意结果。
二、单量子比特上的量子操作，量子操作 (Quantum operations)将量子系统的状态转换成一个新的状态，我们通常也称它们为量子门 (Qubit gates)，可以用泡利矩阵的形式来表达，双量子态和多量子态的内容后面有机会再详细介绍，具体也可以参考引文1中的相关内容。上面的两点内容只从数学上进行了阐述，其实际的计算和量子力学等关键的物理背景知识是息息相关的，这方面希望后续有机会要多多了解一下。量子比特的叠加态（Superposition State）是量子计算中一个重要的概念，它允许量子比特同时处于多个状态的线性组合。这使得量子计算在某些情况下能够处理并行计算，与经典计算有着显著的区别。（和传统计算机基于经典比特和晶体管数字逻辑电路属于不同的计算范式）
三、量子计算机的物理实现也有多种，有基于超导量子的实现，也有基于光电子的量子计算机的实现，具体实现方式根据技术差异可能比较大。
四、量子算法有对应的软件模拟，如Qiskit是基于python的面向量子计算的开源软件开发框架，由IBM量子计算团队开发和维护，可以构建、 模拟、执行量子电路。
五、量子力学和信息科技的融合发展出现了量子计算，量子通信和量子精密测量等先进技术，也是当前发展的前沿技术，后面由机会也可以多了解一下。
今天是交通大学128周年校庆，我和交大有挺深的渊源，在这里祝贺交大128岁生日快乐，祝愿交大在未来的科教兴国的征程上硕果累累，创造更大的辉煌！
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