量子干涉是量子计算中的一个基本现象，其中量子比特状态的概率幅结合在一起，要么增强（相长干涉）要么相互抵消（相消干涉）。 这种行为源于量子粒子的波动性。 当量子比特以叠加态（多种状态的组合）存在时，它们的幅度（决定测量概率）会相互作用。 例如，如果量子电路中的两条路径具有相同相位的幅度，则它们会相加，从而增加观察到该结果的机会。 如果它们的相位不同，它们可以相互抵消，从而降低概率。 这类似于水中的波浪在相遇时如何放大或抵消彼此。
量子算法利用干涉来提高计算效率。 例如，Grover 搜索算法使用干涉来放大在未排序数据库中查找特定项目的概率。 在应用预言机标记目标状态后，扩散算子将幅度围绕平均值反射，从而为正确的状态创建相长干涉，并为其他状态创建相消干涉。 这样就将搜索时间从经典方法中的 O(N) 减少到量子方法中的 O(√N)。 类似地，Shor 因子分解算法依赖于量子傅里叶变换 (QFT) 中的干涉来识别周期函数中的模式。 通过干涉叠加状态，QFT 隔离了函数的周期，这对于以比经典方法快得多的指数速度分解大数至关重要。 如果没有干涉，这些算法将无法实现加速。
对于开发人员而言，理解干涉对于设计有效的量子电路至关重要。 必须对算法进行结构化，以通过门序列（例如，用于叠加的 Hadamard 门，用于相位调整的受控旋转）创建精确的干涉模式。 然而，由于噪声和退相干会破坏相位关系并降低结果，因此管理干涉具有挑战性。 误差缓解技术和仔细的门校准至关重要。 此外，干涉支持量子纠错方案，如表面码，其中逻辑量子比特依赖于物理量子比特状态的干涉来检测和纠正错误。 虽然干涉使强大的算法成为可能，但它也需要对量子硬件进行严格的控制，以保持相干性和相位稳定性——这是当前量子计算研究的一个关键重点。