Kubit

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacja, szukaj
Graficzne przedstawienie wartości kubitu na sferze Blocha.
Po wykonaniu na kubicie pomiaru, znajdzie się on:
z prawdopodobieństwem w stanie
z prawdopodobieństwem w stanie .

Kubit (ang. qubit od quantum bit, bit kwantowy) – najmniejsza i niepodzielna jednostka informacji kwantowej.

Z fizycznego punktu widzenia kubit jest to kwantowomechaniczny układ opisany dwuwymiarową przestrzenią Hilberta, w związku z tym, różni się od klasycznego bitu tym, że może znajdować się w dowolnej superpozycji dwóch stanów kwantowych. Jako model fizyczny kubitu najczęściej podaje się przykład cząstki o spinie ½, np. elektronu.

Definicja[edytuj]

Niech będzie dwuwymiarową przestrzenią Hilberta o bazie ortonormalnej . Kubit reprezentowany jest przez unormowany wektor w tej przestrzeni:

,

gdzie liczby zespolone spełniają warunek . Dowolny stan kubitu jest opisany przez kombinację liniową wektorów bazowych. Współczynniki tej kombinacji liniowej nazywa się amplitudami stanu (wektora). Stosując notację Diraca można zapisać:

Po wykonaniu na kubicie pomiaru, znajdzie się on z prawdopodobieństwem w stanie i z prawdopodobieństwem w stanie . Tak więc dokonanie pomiaru trwale zmienia stan kubitu.

Interpretacja uzyskanego wektora jako 0 lub 1 zostaje użyta w klasycznych obliczeniach. Jeśli wartość kubitu była początkowo nieznana, to określenie wartości oraz jest niemożliwe. Dlatego w celu zwiększenia wiarygodności wyniku do generowania pojedynczego bitu można wykorzystać układy wielu kubitów.


Linki zewnętrzne[edytuj]