量子閘

量子閘，指的是在量子計算和特別是量子線路的計算模型裡面，一個量子閘 (或量子邏輯門)是一個基本的，操作一個小數量量子位元的量子線路 。它是量子線路的基礎，就像傳統邏輯門跟一般數位線路之間的關係.

介紹

與多數傳統邏輯門不同，量子邏輯門是可逆的。然而，傳統的計算可以只使用可逆的閘表示.舉例來說，可逆的Toffoli閘可以實做所有的布林函式。這個閘有一個直接等同的量子閘，也因此代表量子線路可以模擬所有傳統線路的操作。

量子邏輯門使用酉矩陣表示。就像常見的邏輯門一般是針對一個或兩個位元進行操作，常見的量子閘也是針對一個或兩個量子位元進行操作。這也代表這一些量子閘可以以2×2或者4×4的酉矩陣表示。

量子閘常使用矩陣表示，操作K個量子位元的閘可以用2kx2k的酉矩陣表示。一個閘輸入跟輸出的量子位元數量必須要相等。量子閘的操作可以用代表量子閘的矩陣與代表量子位元狀態的向量作相乘來表示。