QUANTUM COMPUTING · QISKIT
量子计算可视化实验室
通过交互式 SVG 可视化探索量子计算核心概念：量子比特与布洛赫球、量子门、叠加态、量子纠缠、量子测量、Grover 算法、量子纠错与量子优势。八个模块全部使用纯 HTML/CSS/JS + SVG 实现，零外部依赖。
01QUBIT · BLOCH SPHERE
量子比特
布洛赫球将单量子比特状态表示为单位球面上的一个点。|0⟩ 与 |1⟩ 位于两极，叠加态对应球面上的其他位置。状态矢量由 (x, y, z) 坐标确定。
布洛赫球可视化
02QUANTUM GATES · UNITARY
量子门
量子门是作用在量子比特上的酉变换。X/Y/Z 为泡利门，Hadamard 门创建叠加态，CNOT 门产生两比特纠缠。每个门对应一个酉矩阵。
门矩阵与态矢量变换
03SUPERPOSITION · AMPLITUDES
叠加态
n 个量子比特可同时处于 2^n 个基矢态的叠加中，每个基矢态具有概率振幅，振幅模平方即为测量概率。Hadamard 门可将 |0⟩^n 变换为均匀叠加。
多比特叠加概率分布
04ENTANGLEMENT · BELL STATE
量子纠缠
Bell 态是最简单的两比特最大纠缠态：( |00⟩ + |11⟩ ) / √2。通过 H 门 + CNOT 门生成。测量其中一个比特会瞬时决定另一个比特的结果，体现非局域关联。
Bell 对生成与关联测量
05MEASUREMENT · COLLAPSE
量子测量
测量使量子态坍缩到测量基的本征态。Z 基测量计算基，X 基测量对角基，Y 基测量圆偏振基。坍缩过程不可逆，概率由振幅模平方决定。
波函数坍缩动画
06GROVER · AMPLITUDE AMPLIFICATION
量子算法
Grover 搜索算法在无序数据库中实现平方根加速：约 √N 次迭代即可找到目标项，而经典算法需要 O(N)。通过 Oracle 标记 + 扩散算子放大目标振幅。
Grover 振幅放大
07ERROR CORRECTION · SYNDROME
量子纠错
3 比特位翻转码将 1 个逻辑量子比特编码为 3 个物理量子比特：|0⟩_L → |000⟩，|1⟩_L → |111⟩。通过奇偶校验子检测并纠正单比特翻转错误。
3 比特码纠错过程
08QUANTUM ADVANTAGE · SCALING
量子优势
量子算法相较经典算法提供平方根至指数级加速。Grover 提供 O(√N) 加速，Shor 提供指数加速。随问题规模增大，量子优势愈发显著。
复杂度 scaling 曲线