量子硬體總論
・第
4
課

雙態系統（Two Level System）：Qubit 的基礎

作者：
林昱誠（Yu-Cheng Lin）
閱讀時間：
2
分鐘
# 雙態系統（Two Level System）：Qubit 的基礎
你有兩個狀態，做事和不做事，老闆畫得餅越大，能階越大，只有恰到好處的金錢，才能讓你從不做事變做事
量子電腦的 qubits 必須是 two level system，也就是說 qubits 必須有兩個獨立的狀態，這兩個狀態之間有一段能量差，且系統可以存在這兩個狀態的疊加態。
圖片內容
以下為量子電腦中 two level system 的舉例： 1. NMR 量子電腦：原子核自旋向上和向下 2. 量子點量子電腦：電子自旋向上和向下 3. 中性原子量子電腦：原子其中兩個有能量差的能階 4. 離子阱量子電腦：離子其中兩個有能量差的能階 5. 超導量子電腦：超導電路的電流流向或是能階 當然以上都不是純的 two level system，畢竟現實中也沒有純的系統，但為了教學方便，都會先從理想系統開始講起，比較容易上手，再逐步加入不完美因素以貼近實際。下一篇我們會用更數學和物理的語言描述 two level system，如果不想這麼燒腦的話可以直接跳過。

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