状态 | 0 ⟩ 和 | 1 ⟩ 称为基态,上述方程的状态为:任何长度为 1 的基态的线性组合都是有效状态。在谈论状态长度时,我们将其视为矢量。请记住,这对应于量子力学的第一公设。重要的是,给定状态 | ψ ⟩ = α | 0 ⟩ + β | 1 ⟩ 的物理量子比特,不可能找出 α、β。我们只能测量量子比特。让我们举一个测量的例子。如果我们在标准基础上进行测量,基态为 | 0 ⟩ 和 | 1 ⟩ ,那么我们将有 | α | 2 的概率观察到状态 | 0 ⟩ ,并以 | β | 2 的概率得到状态 | 1 ⟩ 。这为为什么状态的范数应该为 1 提供了更多理由。与经典计算的情况一样,我们使用多个量子比特在量子计算机中存储数据。两个量子比特的可能状态是什么?基态应该是 | 0 ⟩| 0 ⟩ 、 | 0 ⟩| 1 ⟩ 、 | 1 ⟩| 0 ⟩ 和 | 1 ⟩| 1 ⟩ 。我们将状态 | 0 ⟩| 0 ⟩ 与状态 | 00 ⟩ 等同,其他基态也类似。和以前一样,我们会说这些状态的任何线性组合都是有效状态。