1. 需要一个具有良好特征的量子比特的可扩展物理系统。量子比特只是一个量子两能级系统，就像自旋为 1/2 粒子的两个自旋态，原子的基态和激发态，或单个光子的垂直和水平极化。量子比特状态的通用符号将一个状态表示为 | 0 ⟩，将另一个状态表示为 | 1 ⟩ 。量子比特与比特之间的本质区别是，根据量子力学定律，单个量子比特的允许状态填满一个二维复向量空间；一般状态写为 a | 0 ⟩ + b | 1 ⟩ ，其中 a 和 b 为复数，通常采用规范化约定 | a | 2 + | b | 2 = 1 。两个量子比特的一般状态 a | 00 ⟩ + b | 01 ⟩ + c | 10 ⟩ + d | 11 ⟩ 是一个四维向量，两个系统的每个可区分状态对应一个维度。这些状态一般是纠缠的，这意味着它们不能写成两个单独量子比特状态的乘积。n 个量子比特的一般状态由 2 n 维复向量指定