量子位是量子计算机的基本计算单元，能够被各种量子门操作量子态。通入红石脉冲以测量量子状态，测量后的量子位需要用红石比较器将测量值转化为红石信号。放置后默认的态为不产生红石信号的态。

取|1>态为测量值产生红石信号的态；|0>态为测量值不产生红石信号的态。

则纯|0>态在通常表示下可以表示为|0>=1|0>+0|1>;而纯|1>态可以表示为|1>=0|0>+1|1>；任意态|ψ>=k₁|0>+k₂|1>，其中|k₁|²+|k₂|²=1。

以|0>作为上，|1>作为下，则态可以以矩阵表示：

量子态的矩阵表示

为了便于理解，按照约定的|0>和|1>相对位置建立布洛赫球系，则量子位的状态可以用布洛赫球来简便表示：

单量子比特的布洛赫球（Bloch Sphere）表示