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量子信息技术利用光子、原子、离子、超导等微观物理系统,完成传统宏观世界无法完成的信息处理任务。近十年来,量子技术在实际应用中取得了重大进展,引起了各个领域的极大研究兴趣,有可能从根本上改变我们的信息基础设施[1–3]。量子力学原理控制量子系统的状态和动力学,就像牛顿-欧拉力学控制经典系统一样。从数学上讲,任何量子态都可以用希尔伯特空间 H 中的状态向量 | ψ ⟩ 或对偶 H ∗ 中的密度算符 ρ 来描述。与经典系统相比,量子系统具有一些独特的特点。• 状态演化遵循薛定谔方程 i ℏ d