通用门集合（universal gate set）

想想看，在普通的数字电子电路里，你并不需要为每一种可能的逻辑运算都准备一种不同的硬件。少数几个基本门——与、或、非，甚至单单一个与非（NAND）门——连接起来，就能计算出任何函数。量子计算中的通用门集合是同一个想法，只是上升了一层：它是一小组量子门，只要按正确的顺序施加它们，你就能搭建出任何想要的量子计算。

一个常见的通用集合是 {H, T, CNOT}——哈达玛门、T 门和受控非门。仅凭这三个，你就能近似出所需的任何量子操作。这里的“近似”二字很要紧，但并不是缺陷：量子门是以连续的角度旋转量子态的，所以一个有限的工具箱无法精确命中每一种可能的操作。你要做的，是把这些门组合起来，落到离目标任意接近的地方；而一个叫做 Solovay-Kitaev 定理的结果保证，你能高效地做到这一点——每多要求一位精度，并不需要用到多得离谱的门。

因此，当工程师设计量子处理器时，他们不会去为成千上万种不同的操作分别造硬件。他们只造少数几个高质量的门，让它们合在一起就是通用的，然后把每个算法都表达成从这个集合中抽取的一串序列——很像编译器把你的代码转成一串少数几种机器指令。具体选哪几个门取决于硬件，但通用性的承诺都是一样的：凡是量子计算机能算的，没有一样会被排除在外、够不着。