自旋 ½

自旋 ½ 粒子，是指當沿任意選定方向測量時，其內稟自旋只能給出兩個答案的粒子：固定大小的向上，或同樣大小的向下。電子、質子和中子都是自旋 ½，因此這種簡單的雙結果行為支撐著大部分普通物質。無論你挑選哪根軸，你總會得到兩種結果之一，絕不會有介於其間的任何值。

標籤「½」指的是自旋量子數 s，對這些粒子而言它等於二分之一。自旋的大小由 s 確定，而你沿某軸測得的那一分量則以約化普朗克常數為單位成份地出現，在此恰好落在它的正負二分之一上。兩種結果是量子力學中最小的有趣情形，這正是自旋 ½ 成為大量理論之範例系統的原因。

恰恰因為它只有兩個狀態，自旋 ½ 是量子位元（qubit）天然的物理家園。任何擁有恰好兩個可區分量子能級、並能被置於它們疊加態的東西，在數學上都以同樣的方式運作。因此研究電子的自旋，同時也是在學習量子資訊的核心算術。