Кубит (q-бит, кьюбит; от quantum bit) — единица квантовой информации или наименьший элемент для хранения информации в квантовом компьютере .

Как и бит, кубит допускает два собственных состояния, обозначаемых $|0\; \backslash rangle$ и $|1\; \backslash rangle$, но при этом может находиться и в их суперпозиции, то есть в состоянии $A*|0\; \backslash rangle\; +\; B*|1\; \backslash rangle$, где $A$ и $B$ любые комплексные числа, удовлетворяющие условию $|A|^2\; +\; |B|^2\; =\; 1$.

Ясно, что таких комплексных чисел бесконечно-много, поэтому кубит содержит бесконечное количество классической информации. Однако, эту информацию невозможно прочитать: при любом измерении состояния кубита он случайно переходит в одно из своих собственных состояний. Вероятности перехода в эти состояния равны, соответственно $|A|^2$ и $|B|^2$, то есть, косвенно, по наблюдениям за множеством кубитов, мы всё-таки можем судить об исходном состоянии.

Кубиты могут быть «запутаны» друг с другом, то есть, на них может быть наложена ненаблюдаемая связь, выражающаяся в том, что при всяком измерении над одним из нескольких кубитов, остальные меняются согласованно с ним. То есть, совокупность запутанных между собой кубитов могут интерпретироваться как заполненный квантовый регистр. Как и отдельный кубит, квантовый регистр гораздо более информативен. Он может находиться не только во всевозможных комбинациях составляющих его битов, но и реализовывать всевозможные тонкие зависимости между ними.

Несмотря на то, что мы сами не можем непосредственно наблюдать состояние кубитов и квантовых регистров во всей полноте, между собой они могут обмениваться своим состоянием и могут его преобразовывать. Тогда есть возможность создать компьютер, способный к параллельным вычислениям на уровне своего физического устройства и проблемой остаётся лишь прочитать конечный результат вычислений.

Слово «qubit» ввел в употребление Бен Шумахер из Кеньон-колледжа (США) в 1995г., а доктор физико-математических наук А. К. Звездин в своей статье предположил вариант перевода «q-бит». Иногда также можно встретить название «квантбит».

См. также

• Квантовый компьютер
• Квантовый параллелизм
• Квантовая механика

Ссылки

• Магнитные молекулы и квантовая механика
  
• Квантовая информатика: компьютеры, связь и криптография
• А.Китаев, А.Шень, М.Вялый. Классические и квантовые вычисления, М.: МЦНМО, 1999, 192 с.

Единицы измерения информации

Qubit | Qubit | Qubit | Qubit | Kubitti | Qubit | Qubit | Kubit | Qubit | Kubit | Kvantbit | Qubit | 量子位元