阿達馬閘（Hadamard gate, H）

大多數量子演算法的第一步，是拿一個本來持有確定答案的量子位元——比如 |0>——然後把它「打開」，讓它在 0 和 1 之間真正處於未定狀態。阿達馬閘就是做這件事的工具。給它一個 |0>，它會產生 |0> 與 |1> 的等權疊加；給它一個 |1>，它會產生類似的等權混合，但內部帶著不同的符號。與其把它想成擲硬幣，不如想成讓硬幣旋轉起來：量子位元此刻以一種精確、可以被完整描述的方式懸在兩種結果之間，而正是這份精確的平衡，是後續各個閘所依賴的基礎。

對於這裡的「疊加」到底帶來了什麼，最好誠實以對。經過一次 H 閘之後，如果你立刻測量這個量子位元，得到的只是 0 或 1，各佔 50/50 的機率——沒有魔法，也沒有平行地算出所有答案。真正的威力出現在後面：H 塞進 |1> 分支裡的那個符號，讓各個分支在演算法執行過程中彼此干涉，於是錯誤答案可以相互抵消、正確答案得到增強。阿達馬閘的作用，是先把這些分支創造出來；電路的其餘部分則負責編排它們如何干涉。

兩點實用說明。和每一個量子閘一樣，H 是可逆的，而且它是自身的逆——連用兩次，你會精確地回到出發點，兩次疊加相互干涉、彼此抵消。還有，它很少單打獨鬥：在許多量子位元上鋪一層阿達馬閘，接上糾纏閘，再來一輪收尾的干涉，這就是從格羅弗搜尋到蕭爾分解等演算法的基本骨架。