叠加学堂superposition
量子实验室

自己搭一条线路

不用注册、不用安装。选一个比特、点一个门,线路就长出来了; 点「下一步」能看见每一步之后的状态,点「采样」能看见测量统计;把鼠标移到两道门之间会出现一个「+」,点它插门;点门本身可以删除。做完可以复制成 QASM,或直接复制分享链接。

线路实验室
预设里有 Bell 态、GHZ、相位回踢和 Grover 一步;也可以选 2–4 个比特从头搭。建议先点「下一步」把每个门走一遍,再看概率柱怎么变。

三个练习

按顺序做完,比读三节课管用。

练习 01

造一个 Bell 态

用 H 和 CNOT 让两个比特完全相关。做出来后采样 1000 次,看是不是只剩 |00⟩ 和 |11⟩。

提示:H 加在 q0,然后把 CNOT 的控制位设为 q0、目标 q1。

练习 02

让 H 走两次

只加两个 H,看概率是否回到 100% 的 |0⟩。再在中间插一个 Z,观察结果有没有变化。

提示:HZH = X,干涉让相位变得可测。

练习 03

把控制位换一下

CNOT 的控制位从 q0 换到 q1,看输出分布是否相同。想清楚:为什么会有差别?

提示:控制位和目标位不是对称的,H 只作用在一个比特上。

实验室的边界

这是个教学用的状态向量模拟器,不是真机。它没有噪声模型,也没有编译优化。

可模拟比特数1 – 14 个(建议 ≤ 8)
状态向量规模2ⁿ 个复数,14 比特 = 16384
门集H X Y Z S T · CNOT CZ · 单比特 Ry
导出格式OpenQASM 2.0
采样同一线路重复测量 1000 次

导出的 QASM 可以粘到任何支持 OpenQASM 2.0 的平台。真机会有噪声、排队和连通性限制, 结果不会像这里这么干净——这正是第 06 篇要讲的事。

线路引擎是本站自研的 qsim(零依赖 TypeScript),已用手写的 numpy 参照值做过逐振幅比对。 发现数值不对,请写信给 hi@superposition.academy。