QUANTUM CIRCUIT · 量子电路

起一爻的物理

为什么 3 个量子比特的 H 门 + 单 shot 测量,跟扔 3 枚铜钱在概率分布上完全一致? 这一页把它从数学到电路到爻象,画给你看。

Quantum Circuit · H⊗H⊗H + Single-shot Measurementq0|0⟩q1|0⟩q2|0⟩HHHMMMc0c1c2Hadamard 门测量门

电路深度

depth = 2

量子比特

3 qubits

叠加态数

2³ = 8

单态概率

1/8 ≈ 12.5%

|ψ⟩ 在测量前

(|0⟩+|1⟩)/√2
⊗ (|0⟩+|1⟩)/√2
⊗ (|0⟩+|1⟩)/√2

展开后是 8 项等幅叠加: |000⟩ + |001⟩ + |010⟩ + |011⟩ + |100⟩ + |101⟩ + |110⟩ + |111⟩ (未归一化)。

点击下方按钮,运行一次测量

8 种本征态的理论概率

H⊗H⊗H 后每个本征态振幅 1/√8,测量概率均为 1/8 ≈ 12.5%

|ψ⟩ = (1/√8) Σ |k⟩

|000

12.5%

老阴

|001

12.5%

少阳

|010

12.5%

少阳

|011

12.5%

少阴

|100

12.5%

少阳

|101

12.5%

少阴

|110

12.5%

少阴

|111

12.5%

老阳

老阳

1/8 = 12.5%

3 个 1 → 阳爻 ⚊(变阴)

少阴

3/8 = 37.5%

2 个 1 → 阴爻 ⚋

少阳

3/8 = 37.5%

1 个 1 → 阳爻 ⚊

老阴

1/8 = 12.5%

0 个 1 → 阴爻 ⚋(变阳)

实测分布 · 跑给你看

点击运行,浏览器现场跑 N 次电路。卡方临界值 χ²₀.₀₅,df=7 = 14.07,越小越接近均匀。

这是「真量子电路」吗?

数学上是。pyqpanda3 的 CPUQVM(量子虚拟机)严格按照量子力学的态矢演化和 Born 法则计算概率, 叠加、纠缠、坍缩在数学结构上都是真的。 Web 端我们用 crypto.getRandomValues 直接采样均匀分布,结果和 CPUQVM 数学等价 —— 因为 H⊗3 后的态本来就是 8 个本征态的等幅叠加,测量分布就是均匀的。

区别只在熵源:CPUQVM 和 crypto API 都是 PRNG(伪随机数)。 要拿「物理真随机」,得把电路提交到本源云的悟源超导真机 (pyqpanda3.qcloud),那里测量结果来自真实的量子坍缩。

为什么不直接 Math.random() % 8

其实数学上等价。但我们想保留电路这层抽象,因为它告诉你两件事:

  1. 结果不是「一个随机数」,而是三个量子比特的联合测量,每比特测得 1 还是 0 是各自独立的事件。
  2. 映射规则(数 1 的个数)让概率从 1/8、3/8、3/8、1/8 自然分布 —— 这跟铜钱卦法的「3 正、2 正 1 反、1 正 2 反、3 反」完全对应。

为什么要保留这一层抽象?

这是项目的核心隐喻 ——测量之前的叠加状态对应「天数变化、未起之时」测量瞬间对应「动爻」。 物理学家说「波函数坍缩」,易学家说「卦由心动」。 这两句话在数学上是同一句话。

这就是项目的全部哲学。如果你只想看一个酷炫的占卜小工具,回到首页起卦就够了。 如果你想把易经经文当成一个有 3000 年历史的反思工具来用,欢迎慢慢读 64 卦的卦辞。