世界量子日(World Quantum Day)

世界量子日(World Quantum Day)固定於每年4月14日舉行,旨在促進公眾對量子科學與技術的理解。這天源自物理學中「普朗克常數」的近似值 ,是一個由全球科學家共同推動的紀念日,強調量子力學在科技與生活中的重要性。

Google Logo掛上Bloch sphere。


任何 2×2的 量子位元(qubit) 密度矩陣,都能拆成「單位矩陣 + Pauli 矩陣的線性組合」。


任一 qubit 密度矩陣都可以完全由三個實數 ax,ay,aza_x,a_y,a_z描述

因此,研究單 qubit 狀態時,可以:
  • 用矩陣 𝜌看
  • 也可以用Bloch vector來看,兩者是等價的。









Bloch  sphere就是 量子位元(qubit) 密度矩陣的幾何地圖。



 1.qubit 狀態 = 球上的一個點

不管是純態還是混合態,都能用Bloch vector 來表示。

2. 純態與混合態一眼可分

  • 球面:純態
  • 球內:混合態

3. 量子操作常常可視為 Bloch 球上的旋轉

尤其是么正演化對純態常常表現成 Bloch 球上的旋轉,這在量子資訊裡非常重要。

4. 密度矩陣的抽象形式被幾何化了

本來是矩陣

現在變成一支向量

更直觀。

把抽象的二維複數希爾伯特空間資訊,濃縮成三維實空間中的一個向量描述。