物理量子比特和逻辑量子比特有什么区别？
我希望有人可以帮助我解决这个问题，我无法弄清楚到底有什么区别。
最好的，迪尔玛
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逻辑量子位是可用于编程的量子位，它包含 |0> 和 |1> 状态的叠加。它可以通过在台式机或笔记本电脑的普通二进制 CPU 上运行的模拟器来实现，让您开发和调试量子算法。（表示一个 n-qubit 量子态需要 2 n -1 个复数。 如果舍入误差可以，估计模拟器会使用固定宽度的整数或浮点表示。）
物理量子位是量子位的实际量子实现。维基百科有一张包含各种可能性的表格：https ://en.wikipedia.org/wiki/Qubit#Physical_representation 。例如，可以具有自旋向上/自旋向下状态叠加的电子。
真实的物理量子比特会遭受不必要的退相干。如果您直接将它们用作逻辑量子位，这是一个问题。相反，您可以在多个物理量子位之上实现一个逻辑量子位以获得冗余。
来自Quantum Error Correction for Beginners、Devitt、Munro 和 Nemoto (2013)。
3 量子比特代码：量子纠错的良好起点
...
3-qubit 代码将单个逻辑 qubit 编码为三个物理 qubit，具有可以纠正单个 σ x位翻转错误的特性。
两个逻辑基状态 |0> L和 |1> L定义为
|0>L = |000>, |1>L = |111>
那篇论文继续描述可以处理更多错误的其他纠错方案。
我自己在论文中几乎没有看过更多内容，但这听起来与经典的故障安全冗余计算非常相似，在这种计算中，您可以通过三重冗余并获取一致的 2 个结果来纠正硬件故障/宇宙射线故障。 您可以在每位级别上执行此操作以进行纠错，尤其是在宇宙射线会翻转位的太空飞行等高错误环境中。
您还可以构建和编程 3 台独立的计算机（来自不同制造商的不同硬件，由不相互交谈的团队编写的软件）。仅比较相同输入的最终结果。这就是您想要的客机电传控制系统和载人航天飞行。
无论如何，我们在这里偏离主题，但我希望这个类比有助于理解使用多个不可靠的物理计算来产生一个（更多）可靠的逻辑计算的想法。
这与我们使用现代 NAND 闪存存储的做法相反。https://en.wikipedia.org/wiki/Multi-level_cell闪存不是每个单元仅使用一位（低电压或高电压），而是使用 4 或 8 个电压电平来存储每个单元的 2 或 3 位。（或者我猜想 3 个级别可以使用编码方案在多个单元中每个单元存储超过 1 位。）
并不是你想要的（退相干就足以成为一个问题，而无需尝试为每个物理事物打包更多的逻辑位），但一些量子系统可能会做到这一点。维基百科给出了一个非线性振荡器的例子，其中一个水平是基态，另一个水平是第一个激发态。使用第二和第三激发态可以让你在其中存储 2 个量子位。但就像我说的，这在实际系统中没有用。
于 2017-10-10T22:25:56.527 回答
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物理量子比特是物理实现的量子比特。它们可以叠加。
逻辑量子位由一个或多个物理量子位组成，可以叠加并且比物理量子位具有更长的相干时间。
于 2019-02-16T13:26:01.607 回答