Porta quântica
A operação básica de um computador quântico — uma rotação do estado dos qubits que, ao contrário das portas clássicas, é sempre reversível.
Toda porta quântica é uma operação unitária, o que significa, entre outras coisas, que ela tem inversa. Um AND clássico joga informação fora — não dá para deduzir as entradas a partir da saída — e nada disso é permitido aqui. Por isso os algoritmos quânticos muitas vezes precisam carregar resultados intermediários e limpá-los depois.
Um punhado de portas basta para tudo: rotações arbitrárias de um qubit mais CNOT formam um conjunto universal. O hardware real implementa fisicamente só uma pequena seleção, e o compilador decompõe o restante nelas — processo que facilmente multiplica o número de operações.