Qubit

En qubit er en kvantebit, fra engelsk quantum bit. Den klassiske, binære informasjonsenheten er en bit, som kan anta verdiene 0 eller 1. Dette er den grunnleggende informasjonsbæreren i enhver klassisk datamaskin. I en tenkt datamaskin basert på kvantemekaniske prinsipper, en kvantedatamaskin, erstattes denne med en qubit, som kan være en superposisjon mellom disse to.

I et kvantemekanisk system bestående av to tilstander (f.eks. fotonets polarisasjon eller atomære energinivåer) kan man tilegne den ene tilstanden ${\displaystyle |0\rangle }$ og den andre ${\displaystyle |1\rangle }$. En generell qubit er da

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

hvor ${\displaystyle \alpha }$ og ${\displaystyle \beta }$ er komplekse tall som oppfyller ${\displaystyle |\alpha |^{2}+|\beta |^{2}=1}$. Sannsynligheten for at qubiten måles til å være i tilstanden ${\displaystyle |0\rangle }$ er da ${\displaystyle |\alpha |^{2}}$, og å være i tilstanden ${\displaystyle |1\rangle }$ er ${\displaystyle |\beta |^{2}}$.