量子門

量子門是量子計算中的基本運算單元，用於對量子位元（qubit）進行操作和變換。相較於傳統邏輯閘，量子門通常是么正的，並且可以實現可逆運算。

量子門的設計必須滿足量子疊加與量子糾纏的特性，使得多個量子位元能夠共同處於疊加態並產生相關聯的測量結果。

常見的單一位元量子門包括Hadamard門、Phase門以及Pauli門（X、Y、Z），它們分別實現極化旋轉、相差改變與位元翻轉。兩位元閘中最重要的是CNOT門（控制非門），以及更廣義的控制相位門。這些閘構成量子線路的基本構件，可用來實現量子算法，如Shor演算法與Grover搜尋。

在硬體實現上，超導量子位元、離子阱與光子平台皆已展示可擴展的量子門操作。未來的挑戰在於提升閘的忠誠度、降低錯誤率，並發展錯誤修正技術，以達成容錯量子計算的目標。