比特，是一个有0，1两个取值的东西。任何一个物体，如果它存在两种不同的状态，那么我们就可以用这两种不同的状态来实现一个比特。比特是信息的基本单位，是数字通讯数字计算机中的主角。我们现在所经历的信息革命，如手机、微信、WiFi、电视等等，就靠它了。
量子比特是量子信息的基本单元，是量子通讯量子计算中的主角。它的量子性质造就了量子通讯和量子计算的神奇。有人甚至认为量子比特是组成世间万物的基本构件。可量子比特到底是个什么东西？它到底神奇在什么地方？
量子力学是一个很诡异的理论，即使是专家都不敢说懂。量子论的一个创始人玻尔说过：“如果谁不为量子论而感到困惑，那他就是没有理解量子论。”大物理学家费曼也说：“我想我可以有把握地讲，没有人懂量子力学！”
量子力学为什么这么诡异？因为量子力学告诉我们“存在”这一理解世界的根本概念，并不是像我们想象的那么简单。我们知道物理的研究对象是世界上各种各样的存在。到底什么是“存在”？我们每个人都觉得自己知道这个简单的概念。但我们头脑中固有的这个“存在”的观念，其实是一个经典观念。这个经典存在观念，是在我们对宏观世界的观测中总结抽象出来的。
但是，在研究观测微观世界时，我们发现这个经典的存在观念，和微观世界的实验观察完全不吻合。我们必须重新反思，在我们这个世界中“存在”到底是一个什么东西？是一个什么概念？我们发现，我们必须引入一个新概念：量子存在，来描写我们世界中的真实存在。这就是量子力学给我们带来的根本性的革命——它彻底了改变了我们的世界观。
在历史上所有的物理革命中，量子革命是最具有颠覆性的，最令人不可思议的，也是物理学家最不情愿的。它是被实验逼出来的。到现在还有很多物理学家、对量子力学的基本理论感到别扭和不满。
如果经典存在不存在（也就是说我们熟悉的经典存在这个概念并不适用于我们的世界），那么存在的量子存在到底是个什么东西？
总结各种微观世界的实验观测，我们发现量子存在有下面这项基本性质：以薛定谔的猫为例：如果活猫是一个允许的存在，死猫也是一个允许的存在，那么活猫+死猫也是一个允许的存在。当你观测处于这一状态的猫时，有时发现它是活的，有时发现它是死的，也搞不清楚它到底是活的还是死的。
更加抽象地讲，如果状态A是一个允许的存在，状态B是一个允许的存在，那么一定有一个亦A亦B非A非B的状态，我们称之为状态A+状态B，也是一个允许的存在。这就是有名的量子叠加原理。它是量子力学中一切“诡异”的根源。
在量子力学中我们通常把状态A、状态B标记为|A〉、|B〉。这样状态A和状态B的叠加态就被标记为|A〉+|B〉。活猫+死猫也是一个允许的存在？！这怎么可能呢？
如果你真的相信这一胡说八道，那么我问你活猫+死猫到底是一个怎样的存在？它到底是活猫还是死猫？这的确是不可思议的。但我们的世界真的是这么一个不可思议的神奇世界。这只不死不活、又死又活的薛定谔猫的确是一个可能的允许的存在。上面讲的这个不可思议的量子存在，才是我们世界中的真实存在。我们脑子里固有的那个经典存在的概念，并不反映我们世界中的真实存在。对存在的这一新认知，是被实验逼出来的。
正像所有其它物理理论一样，它们都是从实验观察中总结抽象出来的。
我们这个实验是一个用电子束作的实验。我们知道一个电子像一个可以旋转的小球。一个电子的状态不仅由它的位置和速度来描写，而且还由它的旋转状态来描写。一个电子的旋转状态，可以用一个有方向的箭头来描写。箭头的长短对应于旋转的快慢，而箭头的方向则对应于旋转轴的方向。这个描写电子自转的箭头，我们叫做电子的自旋。如果我们有一束电子，电子的自转方向可以是随机的，那自旋就对应于一堆指向不同方向的箭头。
我们可以利用一个叫做自旋测量仪的仪器来测量自旋在横、竖或者其他任何方向的分量。比如当一束电子通过一个竖向自旋测量仪时，电子束的运动方向会发生偏转，而偏转的角度正比于自旋在竖方向的分量。自旋竖分量是电子的一个性质。为了以后叙述方便我们把竖分量这一性质叫做电子的“颜色”。当一束电子通过一个横向自旋测量仪时，我们也可以利用电子束的偏转，测量自旋的横向分量。类似地，我们把横分量这一性质叫做电子的“硬度”。
当我们用一台“颜色”测量仪测量一束电子时，我们会得到什么结果？根据电子自旋的经典图像，我们看到自旋的竖分量可正可负，可大可小。所以我们预计，当测量电子“颜色”（自旋竖分量）时，我们会得到一个连续的分布。可当物理学家真的测量这些电子的自旋时，我们发现电子束仅仅劈裂为两束。这意味着电子只有两种“颜色”，我们称之为红和蓝（也就是自旋的竖分量仅仅有正负两个固定值，对应于自旋向上和自旋向下）。
这一结果犹如晴天霹雳，让物理学家目瞪口呆。
根据经典图像，电子的自转可以有无穷多个状态，对应于自旋的各种不同方向的指向。可实际上当电子束通过“颜色”测量仪时，仅仅分裂为两束。这好像说明电子只有两个状态：红和蓝。其实“颜色”测量仪仅仅测量了电子的“颜色”（自旋竖分量），它只说明了电子“颜色”只有两个可能的取值。但电子还有“硬度”这个性质（自旋横分量），“硬度”的不同取值也能给出电子的不同态。
为了探索“硬度”这个性质，我们可以测量电子的“硬度”。这又和经典的预期完全不同：当我们测量这些电子的“硬度”（自旋横分量）时，我们发现电子束也仅仅劈裂为两束。这意味着电子只有两种“硬度”，我们称之为软和硬（也就是自旋的横分量也仅仅有正负两个固定值，对应于自旋向左和自旋向右）。这样“颜色”可以取两个值，“硬度”可以取两个值。
那么电子就应该有（至少）四种状态，根据“颜色”和“硬度”各自的两种可能的取值，我们可以用下面的记号来标记这4个自旋态：|红软〉，|蓝软〉，|红硬〉，|蓝硬〉。
如果我们先测量电子的“颜色”，然后再测量电子的“硬度”，我们就可以测出这两种性质，把|红软〉，|蓝软〉，|红硬〉，|蓝硬〉这四种电子完全分开。可是这个简单的推论又是错的。
当我们测量完“颜色”和“硬度”之后，如果我们再次测量|红软〉这束又红又软的电子的“颜色”时，自然而然，我们应当只得到红色的电子。然而，真做这个实验的时候，我们竟出人意料地得到红色和蓝色。这简直是不可思议的结果：测量又红又软的电子的“颜色”时，我们居然有一半的几率会看到蓝色。类似地，如果我们再次测量|蓝软〉这束又蓝又软的电子的“颜色”时，实际上我们也会看红色和蓝色，和对|红软〉的观测结果一模一样。
真是实验越多越糊涂。
为了把这个问题搞清楚，让我们做更多的实验。进一步的实验表明，如果我们对|红软〉和|蓝软〉这两束电子做相同的测量，我们总是得到完全相同的结果。|红软〉和|蓝软〉这两种状态是完全不可区分的。我们应该认为它们是同一个态：|红软〉=|蓝软〉。仔细观察，我们发现，测量红色电子的“硬度”后，会得到软电子和硬电子。
可是当我们再测量软电子的颜色时，我们发现这个软电子忘了它原来是个红电子，变成了一个颜色不确定的电子。
这种对电子自旋的测量和研究，揭示了我们量子世界中的测不准原理。“颜色”（自旋竖分量）和“硬度”（自旋横分量）有一个互不相容的性质。如果一个电子有了确定的“硬度”，那么它就没有确定的“颜色”。如果它有确定的“颜色”，那它就没有确定的“硬度”。
对“硬度”的测量会影响电子的“颜色”，对“颜色”的测量会影响电子的“硬度”。当然“颜色”和它自己是相容的。也就是说如果我们测量“颜色”以后再测量“颜色”，我们会得到同样的颜色。多次测量颜色，不会改变一个电子的颜色。
通过实验，我们把一束电子分成四束。我们想试图说明电子有不同“颜色”不同“硬度”的四种状态。可是根据上面所描写的更多实验，我们发现这四束电子中，有两束代表同一个状态。另外两束代表另一个相同状态。所以最后我们只得到两种不同的状态。
量子叠加态不仅仅是一个抽象的数学概念，它也是一个可以在实验室中实现的实际操作。我们上面说过，一束红电子通过“硬度”测量仪可以分裂为一束软电子和一束硬电子。如果用反射镜把这束软电子和这束硬电子重新结合起来，我们居然重新得到一束红电子！这不是科学幻想。这是在实验室中实际观测到的结果，这就是我们奥妙神奇的量子世界。
量子比特这不是0不是1，又是0又是1奇怪的状态便是有名的“活猫死猫悖论”的来源。
想象在一个密封的盒子中，有一只猫、一瓶毒药、一个榔头，和一个量子比特探测器。我们给探测器一个量子比特，让其测量。如果量子比特是处于1态的话，榔头就会落下，放出毒药，我们就会得到一只死猫。如果量子比特是处于0态的话，榔头就不会落下，猫还是活的。如果量子比特是处于0和1的一个叠加态，那么过了一段时间，这只猫到底是死的还是活的？按照量子理论，这只猫应该是处于一个不死不活，又死又活的状态。
而这种状态的猫被称之为薛定谔猫。
当我们了解薛定谔猫之后，我们就可以了解量子通讯。如果我们只用0态和1态，这两种相互排斥的状态来传递信息的话，那么我们做的就是经典通讯。如果我们用0态和1态，再加上亦0亦1、非0非1的两个态|0〉+|1〉和|0〉- |1〉，这4个相互不排斥的量子态来传递信息的话，那我们做的就是一种形式的量子通讯。