问题背景:量子计算机只会做酉

1. 演化保范数:‖U|ψ⟩‖² = ⟨ψ|U†U|ψ⟩ = ⟨ψ|ψ⟩ = 1 ⇒ U†U = I——门必须是酉的

2. 演算(教材例子 A = 3I + 4X):特征值 3±4 = 7、−1,模 |7| ≠ 1 → 谱不在单位圆上,非酉;直接验证 A†A = 25I + 24X ≠ I

类型hook(开场问题页,含推导)