什麼是疊加？
在下一個單元中討論量子位元和運算之前，讓我們從一個簡單的範例開始，以了解疊加的運作方式。
在本單元中，您將了解如何描述系統的全域狀態: 貓和方塊。
如何描述系統的全域狀態?
假設您有一隻貓和一個盒子，而且您想要描述貓和盒子系統的可能組態。 例如，「貓在盒子裡面」、「貓在盒子旁邊」等等。
假設有六種可能的組態：「貓在盒子頂部」、「貓在盒子裡面」、「貓在盒子下面」、「貓在盒子旁邊」、「貓在盒子前面」和「貓在盒子後面」。「盒子在貓的裡面」的組態在實際上是不可能的，因此它不在清單中。
這六個位置是「貓和盒子」系統的各個可能的組態。您要如何描述貓和盒子系統的狀態？ 您可以對各個位置進行加總，如下所示：
然而，僅將各個位置相加並不能反映全貌。 您還需要考慮在每個個別的位置中找到貓的機率。 例如，貓更有可能在盒子旁邊，而不是在盒子下面。 您需要根據其機率對每個個別的位置進行加權。
貓和盒子系統的狀態是貓相對於盒子的六個不同位置的總和，並按在該位置中找到貓的機率進行加權：
貓和盒子是傳統的物體，因此您一次只能在這六個可能組態的其中一個中觀察它們。 貓和盒子存在於傳統的世界中，物體在其中一次只能處於一種狀態。
然而，在量子世界中，情況就不一樣了。 量子貓和量子盒子也可以同時處於這所有六種的狀態！ 這種現象稱為疊加。
據我們所知，量子貓並不存在，但量子粒子卻存在。
在下一個單元中，您將看到量子運算中的疊加。