量子计算是未来计算领域中的一项革命性技术，能够解决传统计算机无法高效处理的一些复杂问题。量子计算的核心思想基于量子力学的原理，其中包括叠加态、纠缠态和量子干涉等概念。尽管量子计算仍处于发展的早期阶段，已经有许多工具和框架为开发者提供了探索量子计算的机会。Qiskit 是由 IBM 提供的一个开源量子计算框架，广泛应用于量子算法的开发和量子硬件的模拟。
本文将带你入门 Qiskit，介绍它的基础知识，并通过量子线路模拟演示如何构建和执行量子计算。
1. 什么是量子计算？
量子计算的本质在于利用量子力学的特性来进行计算。与传统计算机使用经典比特（0 或 1）不同，量子计算机使用量子比特（qubit），它可以同时处于多个状态，这种特性称为量子叠加。量子计算机通过量子比特之间的纠缠和干涉效应，在一些特定的计算任务上展现出比传统计算机更强的计算能力。
量子计算的核心概念
-
量子比特（Qubit）：量子计算的基本单位，类似于经典计算中的比特。量子比特可以处于 0、1 或它们的叠加状态。
-
叠加态：量子比特不仅可以处于 0 或 1 状态，还可以是这两者的线性组合。例如，量子比特可以处于 α∣0⟩+β∣1⟩\alpha |0\rangle + \beta |1\rangle 的状态，其中 α\alpha 和 β\beta 是复数。
-
量子纠缠：当两个量子比特发生纠缠时，它们的状态变得互相关联，不论它们相隔多远。纠缠态是量子计算的一个重要特性，能够增强量子计算的计算能力。