泡利门（X、Y、Z）

把单个量子比特想象成一支可以指向地球仪（布洛赫球）上任意方向的箭头。泡利门就是把这支箭头绕球面翻转半圈的三种最简单的方式，每个轴各对应一个。X 是比特翻转：它交换 |0> 和 |1>，就像经典的 NOT 门。Z 是相位翻转：它让 |0> 保持不变，却翻转 |1> 前面的符号——这在单次测量里你直接看不出任何变化，但它改变了这个量子比特与其他比特发生干涉的方式。Y 则同时做两件事，把比特翻转和相位翻转合在一起。每个门都是自己的撤销键：连用两次，你就回到了出发的地方。

这三个门还有第二个容易被忽视的重要意义。当一个量子比特受到噪声扰动时，出了什么差错总可以描述成某种组合：'某个比特被翻转了'（X）、'某个相位被翻转了'（Z），或两者都有（Y）。所以泡利门不只是你主动选择去执行的操作；它们同时也是描述量子纠错必须检测并纠正的那些错误的标准语汇。如果一种纠错码能可靠地抓住其量子比特上的 X、Z、Y 错误，那么原则上它就能抓住任何单比特错误，因为每一种错误都是这几种的组合。这就是为什么在讨论如何造出一台可靠的机器时，X、Y、Z 会无处不在，而不只是出现在讨论这台机器算什么的时候。