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Hadamard 门(Hadamard Gate)

H 门——从基态创建 |0⟩ 与 |1⟩ 的等权叠加。

Hadamard 门(H)是最基本的量子门之一。它将 |0⟩ → (|0⟩ + |1⟩)/√2(即 |+⟩ 态),将 |1⟩ → (|0⟩ − |1⟩)/√2(即 |−⟩ 态)。施加两次即返回原始状态(H² = I)。Hadamard 门是自逆的且是酉的。其矩阵形式为:H = (1/√2) [[1,1],[1,−1]]。它被用于大多数量子算法的开头以创建叠加态。将 H 施加于处于 |0...0⟩ 态的全部 n 个量子比特,会同时在所有 2ⁿ 个基态上创建一个均匀叠加——这正是 Grover 搜索等算法的起点。用 Bloch 球来说,H 将 Bloch 矢量绕 X 轴与 Z 轴之间的中间轴旋转 180°。