量子线路或沿用古典称呼而称作量子电路,是在抽象概念下,对于
量子信息储存单元(例如
量子位元)进行操作的线路。
组成包括了于量子资讯储存单元、线路(时间线),以及各种逻辑门;最后常需要
量子测量将结果读取出来。
实际上在以物理系统实践
量子计算机时,需要透过转换,成为实际上的操作方式。例如在核磁共振量子电脑,就需要转换成
射频,或者射频搭配
梯度磁场的
磁振脉冲序列。
不同于古典电路是用金属线所连接以传递
电压讯号或
电流讯号;在量子线路中,线路是由
时间所连接,亦即量子位元的状态随着时间自然演化,过程中是按照汉密顿算符的指示,一直到遇上
逻辑门而被操作。
量子逻辑门可以分为针对单一量子位元的操作,或者是使两个位元发生互动关系。列举如下:
事实上,任一种量子线路逻辑门可以由单一位元逻辑门与双位元逻辑门的结合运用所组成,这称为逻辑门通用性(universality of logic gates)。基于这个机制,可以利用旋转闸和受控否闸组出对三个以上位元的操作。