2025年大學(xué)《量子信息科學(xué)》專(zhuān)業(yè)題庫(kù)——量子信息理論研究考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、簡(jiǎn)述量子疊加和量子糾纏的區(qū)別與聯(lián)系。二、解釋什么是量子不可克隆定理，并說(shuō)明其對(duì)量子信息處理（如量子通信、量子計(jì)算）的意義。三、描述量子比特（Qubit）與經(jīng)典比特（Bit）在狀態(tài)表示、演化和測(cè)量方面的主要差異。四、Hadamard門(mén)和CNOT門(mén)在量子計(jì)算中分別扮演什么角色？請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明。五、什么是量子測(cè)量？簡(jiǎn)述測(cè)量過(guò)程對(duì)量子系統(tǒng)狀態(tài)的影響，并解釋項(xiàng)目測(cè)量與非項(xiàng)目測(cè)量的區(qū)別。六、Grover搜索算法的基本思想是什么？它與經(jīng)典搜索算法相比，在效率上有何優(yōu)勢(shì)？請(qǐng)從理論上進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。七、描述BB84量子密鑰分發(fā)協(xié)議（QKD）的基本原理。為什么說(shuō)基于量子不可克隆定理，該協(xié)議能夠抵抗竊聽(tīng)？八、什么是量子隱形傳態(tài)？請(qǐng)簡(jiǎn)述其基本過(guò)程，并說(shuō)明它與經(jīng)典信息傳輸以及粒子克隆之間的區(qū)別。九、解釋量子糾錯(cuò)碼的基本思想。為什么量子糾錯(cuò)比經(jīng)典糾錯(cuò)更加困難？請(qǐng)簡(jiǎn)述Steane碼的基本原理。十、定義量子態(tài)的馮·諾依曼熵。它在描述量子信息中扮演什么角色？請(qǐng)解釋純態(tài)與混合態(tài)的馮·諾依曼熵有何不同。十一、計(jì)算下列量子態(tài)的馮·諾依曼熵：（1）\(|\psi\rangle=\frac{1}{\sqrt{2}}(|0\rangle+|1\rangle)\)（2）狀態(tài)\(\rho=\frac{1}{2}|00\rangle+\frac{1}{2}|11\rangle\)十二、解釋什么是量子互信息。它如何衡量?jī)蓚€(gè)量子態(tài)之間的關(guān)聯(lián)程度？十三、已知一個(gè)量子態(tài)由\(|\psi\rangle=\alpha|0\rangle+\beta|1\rangle\)表示，其中\(zhòng)(|\alpha|^2+|\beta|^2=1\)。請(qǐng)計(jì)算該態(tài)的Tangle（糾纏度）。十四、簡(jiǎn)述量子退相干現(xiàn)象對(duì)量子信息處理（特別是量子計(jì)算和量子存儲(chǔ)）的主要影響。十五、結(jié)合量子控制理論的基本概念，簡(jiǎn)述如何設(shè)計(jì)量子門(mén)以實(shí)現(xiàn)特定的量子態(tài)演化目標(biāo)。試卷答案一、量子疊加是指量子系統(tǒng)可以同時(shí)處于多個(gè)基態(tài)的線性組合狀態(tài)，其狀態(tài)由一個(gè)復(fù)數(shù)系數(shù)的線性組合描述，測(cè)量時(shí)才會(huì)坍縮到某個(gè)具體基態(tài)。量子糾纏是指兩個(gè)或多個(gè)量子粒子之間存在一種特殊的關(guān)聯(lián)，即使它們相隔遙遠(yuǎn)，測(cè)量其中一個(gè)粒子的狀態(tài)會(huì)瞬時(shí)影響到另一個(gè)粒子的狀態(tài)，這種關(guān)聯(lián)無(wú)法用經(jīng)典物理解釋。兩者的聯(lián)系在于糾纏態(tài)是量子疊加態(tài)在多粒子系統(tǒng)中的體現(xiàn)，并且糾纏態(tài)是量子信息處理（如量子計(jì)算、量子通信）實(shí)現(xiàn)其優(yōu)越性的關(guān)鍵資源。糾纏態(tài)可以用來(lái)實(shí)現(xiàn)經(jīng)典信息無(wú)法傳遞的超距相干效應(yīng)，是量子信息區(qū)別于經(jīng)典信息的重要特征。二、量子不可克隆定理指出，對(duì)于任意一個(gè)未知量子態(tài)\(|\psi\rangle\)，不可能存在一個(gè)量子操作（克隆機(jī)），使得輸入態(tài)為\(|\psi\rangle\)時(shí)，輸出兩個(gè)完全相同的\(|\psi\rangle\)。即無(wú)法復(fù)制一個(gè)未知的量子態(tài)而不破壞原態(tài)。其數(shù)學(xué)表述為：不存在一個(gè)幺正算符\(U\)和一個(gè)投影算符\(P\)，使得\(U(|\psi\rangle|\phi\rangle)=|\psi\rangle|U(\phi)\rangle+|\psi\rangle|P(\phi)\rangle\)對(duì)所有態(tài)\(|\phi\rangle\)和未知態(tài)\(|\psi\rangle\)成立。該定理對(duì)量子信息處理的意義在于：它保障了量子密鑰分發(fā)的安全性（任何竊聽(tīng)者無(wú)法復(fù)制密鑰量子態(tài)而不被察覺(jué)），限制了未授權(quán)的量子態(tài)測(cè)量，并為量子計(jì)算的容錯(cuò)性研究提供了理論基礎(chǔ)（因?yàn)閺?fù)制錯(cuò)誤狀態(tài)是容錯(cuò)的基礎(chǔ)之一，但不可克?。?。三、量子比特（Qubit）是量子信息的基本單元，其狀態(tài)可以表示為\(|\psi\rangle=\alpha|0\rangle+\beta|1\rangle\)，其中\(zhòng)(\alpha,\beta\)是復(fù)數(shù)，滿足\(|\alpha|^2+|\beta|^2=1\)。它不僅可以處于\(|0\rangle\)或\(|1\rangle\)的基態(tài)，還可以處于這兩個(gè)基態(tài)的疊加態(tài)（\(\alpha\neq0,\beta\neq0\)），這種疊加特性是量子并行計(jì)算的基礎(chǔ)。此外，兩個(gè)量子比特可以處于糾纏態(tài)，如\(|\Phi^+\rangle=\frac{1}{\sqrt{2}}(|00\rangle+|11\rangle)\)。量子比特還可以處于連續(xù)變量狀態(tài)。而經(jīng)典比特（Bit）只能處于0或1兩種確定性狀態(tài)之一，不存在疊加和糾纏。量子比特的演化由幺正算符描述，是連續(xù)的、可逆的；而經(jīng)典比特的演化由布爾邏輯門(mén)描述，是離散的、通常不可逆的。量子測(cè)量會(huì)隨機(jī)地將量子比特狀態(tài)坍縮到0或1，而經(jīng)典測(cè)量直接讀取經(jīng)典比特的確定性狀態(tài)。四、Hadamard門(mén)（H門(mén)）是一個(gè)單量子比特門(mén)，作用是將量子比特從計(jì)算基\(\{|0\rangle,|1\rangle\}\)轉(zhuǎn)換到均勻疊加態(tài)。其矩陣表示為\(H=\frac{1}{\sqrt{2}}\begin{pmatrix}1&1\\1&-1\end{pmatrix}\)。當(dāng)作用在狀態(tài)\(|0\rangle\)或\(|1\rangle\)上時(shí)，會(huì)將其變?yōu)閈(\frac{1}{\sqrt{2}}(|0\rangle+|1\rangle)\)或\(\frac{1}{\sqrt{2}}(|0\rangle-|1\rangle)\)。Hadamard門(mén)是量子計(jì)算中的基本門(mén)，常用于初始化量子比特到疊加態(tài)，以及構(gòu)建量子算法中的特定邏輯功能。CNOT門(mén)（受控非門(mén)）是一個(gè)雙量子比特門(mén)，它有一個(gè)控制比特和一個(gè)目標(biāo)比特。當(dāng)控制比特為1時(shí)，它會(huì)將目標(biāo)比特翻轉(zhuǎn)（相當(dāng)于經(jīng)典非門(mén)）；當(dāng)控制比特為0時(shí)，目標(biāo)比特保持不變。CNOT門(mén)是量子計(jì)算中的另一基本門(mén)，是實(shí)現(xiàn)量子邏輯運(yùn)算、量子糾纏生成和量子算法控制流的關(guān)鍵。五、量子測(cè)量是指對(duì)量子系統(tǒng)物理屬性（如量子比特的狀態(tài)）進(jìn)行觀測(cè)或讀出的過(guò)程。測(cè)量過(guò)程會(huì)引起系統(tǒng)狀態(tài)的坍縮：一個(gè)處于疊加態(tài)\(\alpha|0\rangle+\beta|1\rangle\)的量子比特，經(jīng)過(guò)測(cè)量后，系統(tǒng)會(huì)以概率\(|\alpha|^2\)坍縮到狀態(tài)\(|0\rangle\)，以概率\(|\beta|^2\)坍縮到狀態(tài)\(|1\rangle\)。測(cè)量結(jié)果本身提供了關(guān)于系統(tǒng)狀態(tài)的信息。測(cè)量算符通常不是厄米的，并且測(cè)量通常會(huì)引入噪聲或破壞原有量子態(tài)信息。項(xiàng)目測(cè)量是指測(cè)量后系統(tǒng)會(huì)確定地停留在某個(gè)測(cè)量結(jié)果所對(duì)應(yīng)的狀態(tài)上（即測(cè)量算符是投影算符）。非項(xiàng)目測(cè)量是指測(cè)量后系統(tǒng)仍然保持處于某個(gè)概率性分布的狀態(tài)上，或者測(cè)量算符不是投影算符。項(xiàng)目測(cè)量通常與測(cè)量導(dǎo)致的相干性破壞更緊密相關(guān)。六、Grover搜索算法是一種在未標(biāo)記數(shù)據(jù)庫(kù)中高效搜索特定項(xiàng)的量子算法。其基本思想是利用量子疊加和量子干擾，將目標(biāo)項(xiàng)的概率幅進(jìn)行放大，同時(shí)抑制非目標(biāo)項(xiàng)的概率幅。算法主要分為兩個(gè)步驟：擴(kuò)散（Diffusion）步驟和查詢(xún)（Amplification）步驟。擴(kuò)散步驟類(lèi)似于經(jīng)典搜索中的“高斯求和”，用于均勻化非目標(biāo)狀態(tài)的幅值，并略微增強(qiáng)目標(biāo)狀態(tài)的幅值。查詢(xún)步驟是一個(gè)受控的相位旋轉(zhuǎn)操作，它會(huì)根據(jù)目標(biāo)狀態(tài)是否被查詢(xún)到來(lái)調(diào)整目標(biāo)狀態(tài)的幅值。Grover算法的理論分析表明，對(duì)于包含\(N\)個(gè)項(xiàng)目的數(shù)據(jù)庫(kù)，它需要的查詢(xún)次數(shù)約為\(O(\sqrt{N})\)，而經(jīng)典搜索算法需要\(O(N)\)次查詢(xún)。這意味著Grover算法將搜索問(wèn)題的平方根復(fù)雜度降低到了量子復(fù)雜度，展示了量子計(jì)算的優(yōu)越性。七、BB84量子密鑰分發(fā)協(xié)議（QKD）是一種基于量子力學(xué)基本原理（特別是量子不可克隆定理和測(cè)量塌縮特性）的密鑰分發(fā)方法，旨在實(shí)現(xiàn)雙方（發(fā)送方A和接收方B）共享一個(gè)隨機(jī)且只有他們知道的密鑰，同時(shí)能夠檢測(cè)到任何竊聽(tīng)者的存在?；驹砣缦拢篈選擇一個(gè)隨機(jī)的基（稱(chēng)為測(cè)量基，包括直角基{Z,X}和面積基{H,V}），將量子比特（如光子偏振態(tài)）編碼在這些基上進(jìn)行制備和發(fā)送。B也獨(dú)立隨機(jī)選擇一個(gè)測(cè)量基進(jìn)行測(cè)量。由于量子態(tài)在測(cè)量時(shí)會(huì)塌縮，如果A發(fā)送的量子比特與B測(cè)量的基不一致，則B的測(cè)量結(jié)果將是隨機(jī)的。竊聽(tīng)者Eve無(wú)法在不破壞量子態(tài)（從而被A和B察覺(jué)）的情況下復(fù)制或測(cè)量這些量子比特。A和B通過(guò)公開(kāi)的、經(jīng)典信道比較部分他們選擇的相同測(cè)量基上的測(cè)量結(jié)果。只有那些在相同基上測(cè)量并得到一致結(jié)果的量子比特才被用來(lái)組成密鑰。如果Eve存在，她引入的噪聲會(huì)使得A和B在比對(duì)結(jié)果時(shí)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤率異常升高，從而可以檢測(cè)到Eve的存在并放棄該密鑰。八、量子隱形傳態(tài)是一種利用量子糾纏和經(jīng)典通信相結(jié)合，將一個(gè)未知量子態(tài)從一個(gè)地點(diǎn)傳輸?shù)搅硪粋€(gè)遙遠(yuǎn)地點(diǎn)的量子信息過(guò)程。它傳輸?shù)氖橇孔討B(tài)的信息，而不是物質(zhì)本身?；具^(guò)程如下：首先，在發(fā)送方（Alice）和接收方（Bob）之間預(yù)先共享一個(gè)處于糾纏態(tài)（如Bell態(tài)）的粒子對(duì)（稱(chēng)為糾纏粒子）。Alice擁有要傳輸?shù)奈粗孔討B(tài)\(\rho_A\)和一個(gè)糾纏粒子。她將這兩個(gè)粒子的組合態(tài)進(jìn)行聯(lián)合測(cè)量（通常測(cè)量基與共享的糾纏粒子的基相同）。這個(gè)測(cè)量本身不會(huì)破壞原始的待傳輸態(tài)\(\rho_A\)，但會(huì)根據(jù)測(cè)量結(jié)果和糾纏粒子的狀態(tài)，將待傳輸態(tài)轉(zhuǎn)移到Bob持有的另一個(gè)糾纏粒子上。Alice將她的測(cè)量結(jié)果通過(guò)經(jīng)典通信信道發(fā)送給Bob。Bob根據(jù)接收到的測(cè)量結(jié)果，對(duì)他持有的那個(gè)糾纏粒子施加一個(gè)特定的幺正變換（與Alice的測(cè)量結(jié)果和共享的糾纏粒子基相關(guān)）。經(jīng)過(guò)這個(gè)變換后，Bob持有的粒子狀態(tài)就變成了Alice最初要傳輸?shù)奈粗孔討B(tài)\(\rho_A\)。量子隱形傳態(tài)與經(jīng)典信息傳輸不同，它需要預(yù)先共享糾纏資源；它與粒子克隆不同，克隆要求復(fù)制未知態(tài)，而隱形傳態(tài)是將態(tài)從一個(gè)地方“移動(dòng)”到另一個(gè)地方，且原始態(tài)在傳輸后仍然保持原樣。九、量子糾錯(cuò)碼的基本思想是利用多個(gè)物理量子比特來(lái)編碼一個(gè)邏輯量子比特，使得即使部分物理量子比特由于退相干或其他噪聲而發(fā)生錯(cuò)誤，也能夠在接收端檢測(cè)并糾正這些錯(cuò)誤，從而保護(hù)邏輯量子比特的相干信息。其核心挑戰(zhàn)在于量子態(tài)的測(cè)量通常會(huì)破壞其相干性（疊加和糾纏特性），這與經(jīng)典糾錯(cuò)中測(cè)量比特狀態(tài)通常不破壞信息不同。因此，量子糾錯(cuò)需要更巧妙的設(shè)計(jì)。基本原理通常涉及將編碼后的多量子比特態(tài)制備在某個(gè)特殊的“穩(wěn)定子子空間”或“編碼空間”中，這個(gè)空間對(duì)單量子比特和雙量子比特的錯(cuò)誤具有“糾錯(cuò)能力”。當(dāng)錯(cuò)誤發(fā)生時(shí)，系統(tǒng)狀態(tài)仍然會(huì)落在編碼空間內(nèi)，但會(huì)移動(dòng)到一個(gè)不同的穩(wěn)定子態(tài)。通過(guò)測(cè)量編碼態(tài)與其他穩(wěn)定子態(tài)的內(nèi)積（或進(jìn)行特定的測(cè)量），可以確定發(fā)生了哪種錯(cuò)誤類(lèi)型（例如，是哪個(gè)量子比特發(fā)生了Pauli錯(cuò)誤）。然后，應(yīng)用一個(gè)適當(dāng)?shù)牧孔娱T(mén)（稱(chēng)為糾正門(mén)）來(lái)將系統(tǒng)狀態(tài)恢復(fù)到原始的編碼態(tài)，從而糾正了錯(cuò)誤。Steane碼是一個(gè)著名的量子糾錯(cuò)碼，它使用5個(gè)物理量子比特來(lái)編碼一個(gè)邏輯量子比特，具有糾正單個(gè)任意Pauli錯(cuò)誤的能力。其構(gòu)造基于一個(gè)特定的線性碼，并且編碼態(tài)和測(cè)量過(guò)程的設(shè)計(jì)巧妙地利用了量子糾纏。十、量子態(tài)的馮·諾依曼熵（VonNeumannEntropy）是用來(lái)量化一個(gè)量子態(tài)（密度矩陣\(\rho\)）的純度或混合度的概念，是量子信息論中最基本和最重要的度量之一。對(duì)于一個(gè)純態(tài)\(\rho=|\psi\rangle\langle\psi|\)，其馮·諾依曼熵\(S(\rho)=0\)，因?yàn)樗耆_定，沒(méi)有不確定性。對(duì)于一個(gè)混合態(tài)\(\rho=\sum_ip_i|\psi_i\rangle\langle\psi_i|\)（其中\(zhòng)(p_i\)是純態(tài)\(|\psi_i\rangle\)的混合系數(shù)，\(\sum_ip_i=1\)），其馮·諾依曼熵定義為\(S(\rho)=-\operatorname{Tr}(\rho\log\rho)=-\sum_ip_i\logp_i\)，這里對(duì)數(shù)以2為底時(shí)，熵的單位是比特（bits）。馮·諾依曼熵在描述量子信息中扮演著核心角色：它量化了量子態(tài)的不可區(qū)分性或隨機(jī)性。對(duì)于純態(tài)，無(wú)法從宏觀上區(qū)分其不同的可能形式，熵為0；對(duì)于混合態(tài)，存在不同的可能純態(tài)形式，熵越大表示混合度越高，不確定性越大。在量子信息處理中，馮·諾依曼熵被廣泛應(yīng)用于量化糾纏、評(píng)估量子態(tài)的穩(wěn)定性、分析量子通信協(xié)議的安全性以及設(shè)計(jì)量子糾錯(cuò)碼等方面。十一、（1）對(duì)于狀態(tài)\(|\psi\rangle=\frac{1}{\sqrt{2}}(|0\rangle+|1\rangle)\)，這是一個(gè)均勻疊加態(tài)，可以看作是一個(gè)混合態(tài)\(\rho=\frac{1}{2}|00\rangle\langle00|+\frac{1}{2}|11\rangle\langle11|+\frac{1}{2}|01\rangle\langle10|+\frac{1}{2}|10\rangle\langle01|\)。計(jì)算其馮·諾依曼熵：\[\rho=\frac{1}{2}|0\rangle\langle0|+\frac{1}{2}|1\rangle\langle1|=\frac{1}{2}\begin{pmatrix}1&0\\0&1\end{pmatrix}\]由于這是一個(gè)投影算符，其譜是\(\{1/2,1/2,0,0,...,0\}\)。馮·諾依曼熵為：\[S(\rho)=-\sum_ip_i\logp_i=-\left(\frac{1}{2}\log\frac{1}{2}+\frac{1}{2}\log\frac{1}{2}\right)=-\left(-\frac{1}{2}\log2-\frac{1}{2}\log2\right)=1\text{bit}\]（2）對(duì)于狀態(tài)\(\rho=\frac{1}{2}|00\rangle+\frac{1}{2}|11\rangle\)，這是一個(gè)貝爾態(tài)的密度矩陣。計(jì)算其馮·諾依曼熵：\[\rho=\frac{1}{2}|00\rangle\langle00|+\frac{1}{2}|11\rangle\langle11|=\frac{1}{2}\begin{pmatrix}1&0&0&0\\0&0&0&0\\0&0&0&0\\0&0&0&1\end{pmatrix}\]其非零本征值為\(p_1=1/2\)和\(p_2=1/2\)。馮·諾依曼熵為：\[S(\rho)=-\sum_ip_i\logp_i=-\left(\frac{1}{2}\log\frac{1}{2}+\frac{1}{2}\log\frac{1}{2}\right)=1\text{bit}\]十二、量子互信息（QuantumMutualInformation）是衡量?jī)蓚€(gè)量子系統(tǒng)（或一個(gè)量子態(tài)的不同部分）之間關(guān)聯(lián)程度或糾纏程度的重要度量。它定義為兩個(gè)子系統(tǒng)密度矩陣的交叉熵與各自自身熵之和的最小值，即\(I(A:B)=S(\rho_{AB})-S(\rho_A)-S(\rho_B)\)，其中\(zhòng)(\rho_{AB}\)是聯(lián)合密度矩陣，\(\rho_A=\operatorname{Tr}_B(\rho_{AB})\)和\(\rho_B=\operatorname{Tr}_A(\rho_{AB})\)分別是子系統(tǒng)A和B的縮減密度矩陣，\(S(\cdot)\)是馮·諾依曼熵。量子互信息具有以下性質(zhì)：\(I(A:B)\geq0\)，當(dāng)且僅當(dāng)\(\rho_{AB}\)是兩個(gè)相互獨(dú)立的態(tài)的乘積態(tài)時(shí)，\(I(A:B)=0\)。它衡量了從子系統(tǒng)A的熵或信息中可以獲得的關(guān)于子系統(tǒng)B的熵或信息量，或者反之。因此，量子互信息可以用來(lái)衡量?jī)蓚€(gè)量子態(tài)之間的關(guān)聯(lián)程度：互信息越大，表示兩個(gè)子系統(tǒng)之間的關(guān)聯(lián)越強(qiáng)，糾纏程度越高。它比單獨(dú)的糾纏度量（如vonNeumann熵）能提供更全面的信息，因?yàn)樗瑫r(shí)考慮了可能的非糾纏相關(guān)性（即經(jīng)典相關(guān)性）。十三、對(duì)于量子態(tài)\(|\psi\rangle=\alpha|0\rangle+\beta|1\rangle\)，其Tangle（糾纏度）定義為純態(tài)與該態(tài)之間馮·諾依曼熵的最大值，即\(T(|\psi\rangle)=\max_{\rho_p}S(\rho_p|\psi\rangle)\)，其中\(zhòng)(\rho_p\)是任意純態(tài)\(|\phi\rangle\langle\phi|\)的密度矩陣。對(duì)于單量子比特態(tài)，任意純態(tài)\(|\phi\rangle=\gamma|0\rangle+\delta|1\rangle\)，其密度矩陣為\(\rho_p=|\phi\rangle\langle\phi|=\gamma^2|00\rangle+\gamma\delta^*|01\rangle+\gamma^*\delta|10\rangle+\delta^2|11\rangle\)。計(jì)算聯(lián)合態(tài)\(\rho_{\psip}=\rho_p\otimes|\psi\rangle\langle\psi|\)的馮·諾依曼熵\(S(\rho_{\psip})\)，然后求其最大值。經(jīng)過(guò)計(jì)算（或查閱標(biāo)準(zhǔn)結(jié)果），可以得到單量子比特態(tài)\(|\psi\rangle=\alpha|0\rangle+\beta|1\rangle\)的Tangle為：\[T(|\psi\rangle)=\frac{1}{2}\log\frac{1+|\Delta|^2}{2}\]其中\(zhòng)(\Delta=|\alpha|-|\beta|\)。特別地，當(dāng)\(\alpha=\beta=\frac{1}{\sqrt{2}}\)時(shí)（均勻疊加態(tài)），\(T(|\psi\rangle)=\frac{1}{2}\log2=1\)，達(dá)到最大值1。當(dāng)\(\alpha=1,\beta=0\)或\(\alpha=0,\beta=1\)時(shí)（純態(tài)），\(T(|\psi\rangle)=0\)。十四、量子退相干（QuantumDecoherence）是指處于疊加態(tài)或糾纏態(tài)的量子系統(tǒng)，由于與周?chē)h(huán)境（環(huán)境噪聲）的相互作用，其量子相干性（即疊加和糾纏特性）逐漸喪失，系統(tǒng)狀態(tài)趨向于一個(gè)純態(tài)或混合態(tài)的過(guò)程。退相干是量子信息處理（特別是量子計(jì)算和量子存儲(chǔ)）面臨的主要挑戰(zhàn)。其主要影響包括：1）破壞量子疊加：使量子比特的疊加態(tài)退化為經(jīng)典比特的0或1態(tài)，丟失了量子計(jì)算的并行性和表達(dá)能力。2）破壞量子糾纏：使糾纏粒子對(duì)的關(guān)聯(lián)性減弱或消失，無(wú)法支持量子隱形傳態(tài)、量子密鑰分發(fā)和某些量子算法所需的糾纏資源