Kjubiti
Në llogaritjen kuantike, një qubit ose bit kuantik është një njësi themelore e informacionit kuantik — versioni kuantik i bit binar klasik i realizuar fizikisht me një pajisje dy-shtetërore. Një qubit është një sistem kuantik me dy gjendje (ose dy nivele), një nga sistemet më të thjeshta kuantike që shfaqin veçantinë e mekanikës kuantike. Shembuj përfshijnë rrotullimin e elektronit në të cilin të dy nivelet mund të merren si rrotullim dhe rrotullim poshtë; ose polarizimi i një fotoni të vetëm në të cilin dy shtetet rrotulluese ( polarizimi rrethor i dorës së majtë dhe të djathtë) gjithashtu mund të matet si polarizim linear horizontal dhe vertikal. Në një sistem klasik, pak do të duhej të ishte në një shtet ose në tjetrin. Sidoqoftë, mekanika kuantike lejon që qubit të jetë në një superpozicion koherent të shteteve të shumta njëkohësisht, një pronë që është thelbësore për mekanikën kuantike dhe llogaritjen kuantike.
Etologji
[Redakto | Redakto nëpërmjet kodit]Termi qubit i atribuohet Benjamin Schumacher. Në mirënjohjet e letrës së tij të vitit 1995, Schumacher deklaron se termi qubit u krijua në shaka gjatë një bisede me William Wootters.
Bit kundert qubit
[Redakto | Redakto nëpërmjet kodit]Një shifër binare, e karakterizuar si 0 ose 1, përdoret për të përfaqësuar informacione në kompjuterët klasikë. Kur është mesatarisht në të dy shtetet e saj (0,1), një shifër binare mund të përfaqësojë deri në një pjesë të përmbajtjes së informacionit, ku pak është njësia themelore e informacionit. Sidoqoftë, në këtë artikull, fjala bit është sinonim i një shifre binare.
Në teknologjitë klasike të kompjuterave, një bit i përpunuar zbatohet nga një nga dy nivelet e tensionit të ulët të drejtpërdrejtë, dhe ndërsa kalimi nga njëra prej këtyre dy niveleve në tjetrën, një e ashtuquajtur "zonë e ndaluar" midis dy niveleve logjike duhet të kalohet sa më shpejt që të jetë e mundur, pasi tensioni elektrik nuk mund të ndryshojë nga një nivel në tjetrin menjëherë.
Ekzistojnë dy rezultate të mundshme për matjen e një qubit — të marra zakonisht për të pasur vlerën "0" dhe "1", si pak. Sidoqoftë, ndërsa gjendja e pak mund të jetë binare (qoftë 0 ose 1), gjendja e përgjithshme e një qubi sipas mekanikës kuantike mund të jetë në mënyrë arbitrare një mbivendosje koherente e të gjitha shteteve të llogaritura njëkohësisht. [2] Për më tepër, ndërsa një matje e një bit klasik nuk do të shqetësonte gjendjen e saj, një matje e një kubi do të shkatërronte koherencën e saj dhe do të shqetësonte në mënyrë të pakthyeshme gjendjen e superpozicionit. Shtë e mundur të kodoni plotësisht një bit në një qubit. Sidoqoftë, një qubit mund të mbajë më shumë informacion, p.sh., deri në dy bit duke përdorur kodimin e superdense.
Pak është gjithmonë plotësisht në njërën nga dy shtetet e saj, dhe një grup i pjesëve n (p.sh. një regjistër procesori ose ndonjë grup bit) mund të mbajë vetëm një të vetme nga shtetet e tij të mundshme 2n në çdo kohë. Një shtet kuantik mund të jetë në një gjendje superpozicioni, që do të thotë se qubit mund të ketë amplituda jo zero të probabilitetit në të dy shtetet e tij njëkohësisht (e shprehur qartë si "mund të jetë në të dy shtetet njëkohësisht"). Një qubit kërkon dy numra komplekse për të përshkruar dy amplitudat e tij të probabilitetit, dhe këta dy numra komplekse së bashku mund të shihen si një vektor kompleks 2-dimensional, i cili quhet një vektor i shtetit kuantik, ose vektor i shtetit superpozicion. Përndryshe dhe ekuivalent, vlera e ruajtur në një qubit mund të përshkruhet si një pikë e vetme në një hapësirë koordinative komplekse 2-dimensionale.
Për më tepër, një grup i pjesëve n mund të përfaqësohen nga shifra binare n, thjesht duke pajtuar përfaqësimet e secilës prej pjesëve, ndërsa një grup qubits n, i cili quhet gjithashtu një regjistër, kërkon numra komplekse 2n për të përshkruar vektorin e tij të shtetit superpozicion. Kjo për shkak se kubitat n nuk janë të pavarura nga njëri-tjetri dhe për këtë arsye regjistri nuk mund të përshkruhet duke e prishur atë dhe duke përshkruar qubitet individuale.