Qubit

Bir bit bilginin temel birimidir. Bu bilgisayarlar ile bilgi temsil etmek için kullanılır. Fiziksel gerçekleştirilmesi ne olursa olsun, bir bit her zaman, bir 0 ya da bir 1 olduğu anlaşılmaktadır. Buna bir benzetme, bir ışık anahtarı - ile 0 temsil kapalı konuma ve 1 temsil pozisyon olduğudur.

Bir kübit ile klasik bit arasında birkaç benzerlik vardır, ancak genel olarak farklıdır. Bir bit gibi, bir kübit iki olası değerler normalde bir 0 veya 1 bit olabilir. Aradaki fark bir bit 0 ya da 1 "olmalı", bir kübit "olabilir" dir. 0, 1, ya da her ikisinin kuantum süperpozisyonu üst üste olmasıdır. Bu, temel matematik olmaktadır. ( 1 in karekökü) + ( 1 in karekökü) normalde sadece 2 çözümleri 1 +1 ve + -1 -1 olması için düşünülür, ama 0 da bir çözüm ( -1 + 1 ) ve ( + 1 -1 ) edilmektedir. Bu karekök ^ 1 ( 1/2 ) ya da 1 ^ ( 1/32 ), örnek için olan birimin kökleri ve daha sonra kare alma ile dalga fonksiyonu çöken her karekök ile aynı denklemi genişletmektedir.

Bir kübit ölçülebilir olan iki durum baz durumları kadar bilinir (ya da temel vektör ler). Kuantum durumlarının herhangi bir tür gelenek olduğu gibi, Dirac-ya da "bra-ket" gösterimi ile temsil edilmektedir. Bu iki hesaplama temeli durumları geleneksel ${\displaystyle |0\rangle }$ ve ${\displaystyle |1\rangle }$ olarak yazılır demektir. (Telaffuz "ket 0" ve "ket 1").

Bloch küresi bir kübit'in gösterimi. Olasılık genliği konu içinde ${\displaystyle \alpha =\cos \left({\frac {\theta }{2}}\right)}$ ve ${\displaystyle \beta =e^{i\phi }\sin \left({\frac {\theta }{2}}\right)}$ tarafından veriliyor

Bir saf kübit durumu bir temel durumun doğrusal üst üste gelmesidir. Bu anlamda kübit;

${\displaystyle |0\rangle }$ ve ${\displaystyle |1\rangle }$ nin bir doğrusal bileşimi olarak gösterilebilir:

${\displaystyle |\psi \rangle =\alpha |0\rangle +\beta |1\rangle ,\,}$

Burada α ve β olasılık genliğidir ve genel olarak her ikisi de karmaşık sayıların içinde olabilir. Bu kübit standart baz içinde ölçülürse ise, olasılık ${\displaystyle |\alpha |^{2}}$ ${\displaystyle |0\rangle }$ dır ve çıkışın olasılığı ${\displaystyle |\beta |^{2}}$ ${\displaystyle |1\rangle }$ dir. Genliklerinin mutlak kareleri olasılıklara eşit olduğundan, α ve β denklemi ile kısıtlanması gerektiği aşağıdadır:

${\displaystyle |\alpha |^{2}+|\beta |^{2}=1\,}$

Bu sağlar çünkü tek bir durumu veya diğer birini ölçmek gerekmektedir.

Bir kübit ve bir klasikleşmiş bit arasındaki bir önemli ayırıcı özellik çoğul kübitler kuantum dolaşık sergileyebilirler. Dolaşıklık bir yerel olmayan özellik daha yüksek korelasyon ifade etmenizi sağlayan kübitlerin kümesi klasik sistemlerde mümkündür. İki dolaşık kübitlerin Bell durumu içindeki örneği:

${\displaystyle {\frac {1}{\sqrt {2}}}(|00\rangle +|11\rangle ).}$

Bu durum içinde, bir eş üst üstelik denilmektedir. Burada ölçümün eş olasılık ${\displaystyle |00\rangle }$ veya ${\displaystyle |11\rangle }$, ${\displaystyle |1/{\sqrt {2}}|^{2}=1/2}$ oluşturmaktadır.

Bu iki dolaşmış kübitlerin biri Alice ve Bob verilen her birini, ayrı düşünülmektedir. Alice Qubit ölçümünü yapar, elde ettiği ile eş olasılık ya da ${\displaystyle |0\rangle }$ veya ${\displaystyle |1\rangle }$tır. Çünkü qubitlerin dolaşıklığı, Bob şimdi tam olarak Alice'le aynı ölçmeyi vermesi gerekir; yani eğer onun bir ${\displaystyle |0\rangle }$ ölçüsü ile, Bob'un aynı ölçmesi gerekir, ${\displaystyle |00\rangle }$ yalnıca burada durum Alice'in kübiti bir ${\displaystyle |0\rangle }$ dır.

Dolaşıklık ayrıca birden çok durumları sağlar (örneğin Bell durumu Yukarıda belirtilen) bir seferde sadece tek bir değer olabilir. Klasik bit aksine, aynı anda hareket için. Dolaşıklık klasik bir bilgisayarda verimli yapılamaz herhangi bir kuantum hesaplama yapan zorunlu bir maddedir. Kuantum hesaplama ve iletişim başarıları gibi , birçok kuantum ışınlanma ve superdense kodlama,bir dolanmanın bir  kaynak olduğunu düşündürür, dolaşıklıkta kuantum hesaplamadan faydalanmak özeldir.

Qubite benzer şekilde, qutrit 3-seviyeli bir kuantum sisteminde kuantum bilgileri ve birimidir. Trit, bu klasik bilgi birimine benzer. Burada kullanıldığı şekliyle "qudit" bir d-düzeyinde kuantum sistemi kuantum bir bilgi birimini belirtmek için kullanılmaktadır.

³¹P nükleer spin " Solid-durum kuantum hafıza kullanarak", Nature dergisinin 23 Ekim 2008 sayısında yayınlanan başlıklı bir yazıda, Enerji Lawrence Berkeley ABD ile araştırmacıları dahil bilim,[2] uluslararası bir ekip Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Laboratuvarı) bir nükleer spin "bellek" Kübit bir elektron kübit bir spin "işleme" içinde süperpozisyon durumu ilk nispeten uzun (1.75 saniye) ve tutarlı transferi bildirildi. Bu olay ilk nispeten tutarlı kuantum veri olarak kabul edilebilir depolama, kuantum bilgisayar geliştirilmesine yönelik önemli bir adımdır. Benzer sistemlerin (yerine nötr vericilerden daha yüklü kullanılarak) son modifikasyonu dramatik bu kez oda sıcaklığından çok düşük sıcaklıklarda ve 39. dakikasında 3 saate kadar artırılmıştır.[3]

• W durumu
• Kuantum bilgisayarı
• Foton bilgisayarı

• Scientific American tarafından Ekim 2005 yılında kübitler üzerine bir güncelleme
• Qubit.org kurucu ortağı, kuantum hesaplama öncülerinden David Deutsch tarafından eklenmiş bilgi