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quantum-circuit-builder

A visual drag-and-drop quantum circuit designer that lets you build, simulate, and export quantum algorithms. Place quantum gates like Hadamard, CNOT, and Pauli on qubit wires to create circuits, then run simulations to see probability distributions, Bloch sphere representations, and state vectors in real time.

🔬 立即試用

這是什麼?

🎯 模擬器提示

📚 術語表

Qubit
經典位元的量子模擬,能夠同時存在 |0> 和 |1> 態的疊加。
Quantum Gate
一種改變一個或多個量子位元狀態的基本量子操作,類似於經典邏輯閘,但在量子疊加進行操作。
Hadamard Gate
建立相等疊加狀態的單量子位元閘,將 |0> 轉換為 (|0>+|1>)/sqrt(2)。
CNOT Gate
一個二量子位元閘,其中控制量子位元確定是否對目標量子位元應用 NOT 運算。
Bloch Sphere
單一量子位元狀態空間的幾何表示,其中任何純量子位元狀態都可以表示為球體表面上的點。
State Vector
量子系統完整狀態的數學描述,表示為希爾伯特空間中的複向量。
Measurement
從量子系統中提取經典資訊的過程,將疊加態折疊成確定的狀態。
Superposition
量子系統在測量之前同時存在於多種狀態的能力。
Entanglement
一種量子相關性,其中兩個或多個量子位元的狀態從根本上連結在一起,而與空間分離無關。
Circuit Depth
量子電路中的時間步數(閘層數),越深的電路通常在雜訊硬體上更容易出錯。
OpenQASM
開放量子彙編語言,一種由 IBM 開發的用於描述量子電路的標準文字格式。
Unitary Operation
由酉矩陣表示的可逆量子運算,保留量子態的總機率。
Quantum Register
量子位元的集合,共同構成量子電路的輸入與輸出。
Phase
與量子態振幅相關的複角,它影響干涉圖樣,但不直接影響測量機率。
Quantum Parallelism
量子計算機透過利用疊加同時評估多個輸入上的函數的能力。
Decoherence
由於與環境的不必要的相互作用而導致量子相干性的喪失,導致量子位元失去疊加和糾纏。
Bell State
透過應用 Hadamard 閘和 CNOT 閘創建的最大糾纏兩個量子位態,這是四種可能的最大糾纏態之一。
Toffoli Gate
一種三量子位元受控非閘,對於經典計算是通用的,並且在量子糾錯中很有用。
Quantum Interference
量子機率振幅建設性或破壞性結合的現象,用於放大量子演算法中的正確答案。
Ancilla Qubit
量子電路中所使用的輔助量子位元,作為實現複雜運算或糾錯的助手。

🏆 關鍵人物

David Deutsch (1985)

形式化了通用量子電腦和量子電路模型的概念,證明量子電腦可以模擬任何物理過程

Peter Shor (1994)

開發了 Shor 演算法,其對大數進行因式分解的速度比任何已知的經典演算法都快得多,展示了量子電路的潛在力量

John Preskill (2012)

創造了“量子霸權”一詞(現在通常稱為“量子優勢”),並發展了具有量子糾錯的容錯量子計算理論

Richard Feynman (1982)

提出了利用量子力學系統進行計算的想法,啟發了整個量子計算領域

Lov Grover (1996)

發明了 Grover 的搜尋演算法,該演算法為使用量子電路的非結構化搜尋問題提供了二次加速

Charles Bennett (1993)

共同發明了量子隱形傳態和超密集編碼協議,展示了基於糾纏的量子電路的通訊能力

Adriano Barenco (1995)

證明任何量子電路都可以分解為單量子位元閘和 CNOT 閘,建立了電路建構器中使用的通用閘組的通用性

🎓 學習資源

💬 給學習者的話

{'encouragement': 'Every quantum computing expert started exactly where you are now - curious but uncertain. By dragging your first gate onto a qubit wire, you have already taken a step that most people never take. Quantum computing is not magic reserved for geniuses; it is a skill you can build one gate at a time.', 'reminder': 'Remember that quantum computing is still a young and rapidly evolving field. Even researchers at the top labs are still learning and discovering new things. Your fresh perspective and questions are valuable contributions to this growing community.', 'action': 'Start by building a simple Bell state circuit: place a Hadamard gate on the first qubit, then a CNOT gate connecting the first and second qubits. Run the simulation and observe the entanglement. You have just created one of the most fundamental quantum phenomena!', 'dream': 'We dream of a world where a student in rural Bangladesh, a teenager in the mountains of Peru, or a self-taught programmer in sub-Saharan Africa can all design quantum circuits that push the boundaries of human knowledge. Quantum computing belongs to all of humanity, and tools like this exist to make that dream real.', 'wiaVision': 'WIA Book envisions a future where world-class science education is universally accessible, free, and engaging. Through interactive simulators like the Quantum Circuit Builder, we are building bridges between complex quantum physics and everyday understanding, one learner at a time.'}

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