量子相位：描述量子态的复数波函数的一个基本特征，即 $\Psi(x, t) = A \times e^{i \psi (x, t)}$ 中的 $\psi (x, t)$；相位描述信号波形变化的度量，通常以度 （角度）作为单位，也称作相角
量子叠加
量子叠加：量子系统的基本性质，描述量子态可同时处于多个可能状态的线性组合
量子相干：量子叠加的一种形式，描述了特定基底下定义不同叠加分量间的相位关系；相干表现为干涉现象（比如双缝干涉实验），即波函数在不同路径上的叠加；量子系统与环境纠缠导致信息泄露，会引起随机相位扰动导致叠加态分量相位关系破坏，这一过程也被称为去相干/退相干
量子纠缠：量子叠加的一种形式，描述了多粒子量子系统的非局域关联（超越经典理论的空间分离系统间关联）；处于纠缠态的粒子间共享一个不可分解的量子态
量子相干和纠缠的关系
- 二者已被证明是“操作等效”的，即存在概念区别但实际是等效的
- 量子资源理论将量子相干性和量子纠缠视为两种基本量子资源，它们在不同操作限制下表现出不同的价值。这两种资源间存在严格的转化规则，形成完整的资源理论框架
- 操作联系：相干态通过受控门转化为纠缠态；通过相干测量检测纠缠存在；分布式系统中纠缠辅助相干操作
双缝干涉实验：
量子噪声
量子噪声：在量子计算过程中出现的会干扰和影响量子信息处理的不确定因素，主要源于量子系统与环境的不可避免相互作用，并且量子系统的误差是其中的大量量子产生的误差叠加
量子信息的脆弱性使其易受噪声干扰，削弱了量子计算相对于传统计算的优势
量子噪声的主要表现类型（1）退相干噪声：量子态与环境纠缠，破坏量子叠加态的相干性（2）振幅阻尼/能量弛豫：系统能量向环境耗散，影响量子比特的存储寿命（3）退相位/相位弛豫：量子态保持能量但相位信息随机变化，破坏叠加态的相对相位关系（4）其他噪音，包括 1/f 低频噪声长期漂移、材料微观缺陷/离散能级跳变、环境温度波动、测量过程、邻近量子比特影响、量子系统电子控制等
量子应用
- 量子计算: 相干提供计算加速，纠缠实现非局域逻辑门
- 量子通信: 相干实现量子调控，纠缠支持远程传态
- 量子测量: 相干提高精度，纠缠突破标准量子极限
- 量子热力学: 相干与纠缠作为非平衡资源的利用