旋量

旋量是承载自旋 ½ 粒子完整状态的数学对象。对单个自旋而言，它是一列两个复数，一个系于向上态、一个系于向下态。每个数的大小决定该结果出现的概率，而它们之间的相对相位则编码了自旋在空间中实际指向何方。

使旋量不只是两个数字之清单的，是它在你转动它时的变化方式。普通矢量在转满整整一圈、即三百六十度后会回到原样。旋量却不然：单单转满一圈会翻转它整体的符号，你必须把它转两圈、整整七百二十度，它才会一丝不差地复原。这正是使自旋 ½ 与众不同的那著名的双值行为。

旋量是一切由自旋 ½ 粒子构筑之物的天然语言，从孤零零的一个电子，到原子的波函数，再到粒子物理的量子场。在量子计算中，旋量不过就是单个量子比特的状态。学会读懂一个旋量——两个携带概率与相位的复数——就是在学会读懂世上最基本的量子系统。