Куби́т (q-бит, кьюбит, кубит; от quantum bit) — квантовый разряд или наименьший элемент для хранения информации в квантовом компьютере.
Как и бит, кубит допускает два собственных состояния, обозначаемых
0
⟩
{\displaystyle 0\rangle }
и
1
⟩
{\displaystyle 1\rangle }
(обозначения Дирака), но при этом может находиться и в их суперпозиции, то есть в состоянии
A
0
⟩
+
B
1
⟩
{\displaystyle A 0\rangle +B 1\rangle }
, где
A
{\displaystyle A}
и
B
{\displaystyle B}
— комплексные числа, удовлетворяющие условию
A
2
+
B
2
=
1
{\displaystyle A ^{2}+ B ^{2}=1}
.
При любом измерении состояния кубита он случайно переходит в одно из своих собственных состояний. Вероятности перехода в эти состояния равны соответственно
A
2
{\displaystyle A ^{2}}
и
B
2
{\displaystyle B ^{2}}
, то есть косвенно, по наблюдениям за множеством кубитов, мы всё-таки можем судить об исходном состоянии.
Кубиты могут быть связаны друг с другом, то есть на них может быть наложена ненаблюдаемая связь, выражающаяся в том, что при всяком изменении над одним из нескольких кубитов остальные меняются согласованно с ним. Иными словами, совокупность запутанных между собой кубитов может интерпретироваться как заполненный квантовый регистр. Как и отдельный кубит, квантовый регистр гораздо сложнее классического регистра битов. Он может не только находиться во всевозможных комбинациях составляющих его битов, но и реализовывать 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» ввёл в употребление Бен Шумахер из Кеньон-колледжа (США) в 1995 г., а А. К. Звездин в своей статье предположил вариант перевода «q-бит». Иногда также можно встретить название «квантбит».
Обобщением понятия кубит является кунит (Q-энк, куэнк; qudit), способный хранить в одном разряде более двух значений (например, кутрит англ. qutrit — 3, куквадрит — 4, …, куэнк — n).
Как и бит, кубит допускает два собственных состояния, обозначаемых
0
⟩
{\displaystyle 0\rangle }
и
1
⟩
{\displaystyle 1\rangle }
(обозначения Дирака), но при этом может находиться и в их суперпозиции, то есть в состоянии
A
0
⟩
+
B
1
⟩
{\displaystyle A 0\rangle +B 1\rangle }
, где
A
{\displaystyle A}
и
B
{\displaystyle B}
— комплексные числа, удовлетворяющие условию
A
2
+
B
2
=
1
{\displaystyle A ^{2}+ B ^{2}=1}
.
При любом измерении состояния кубита он случайно переходит в одно из своих собственных состояний. Вероятности перехода в эти состояния равны соответственно
A
2
{\displaystyle A ^{2}}
и
B
2
{\displaystyle B ^{2}}
, то есть косвенно, по наблюдениям за множеством кубитов, мы всё-таки можем судить об исходном состоянии.
Кубиты могут быть связаны друг с другом, то есть на них может быть наложена ненаблюдаемая связь, выражающаяся в том, что при всяком изменении над одним из нескольких кубитов остальные меняются согласованно с ним. Иными словами, совокупность запутанных между собой кубитов может интерпретироваться как заполненный квантовый регистр. Как и отдельный кубит, квантовый регистр гораздо сложнее классического регистра битов. Он может не только находиться во всевозможных комбинациях составляющих его битов, но и реализовывать 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» ввёл в употребление Бен Шумахер из Кеньон-колледжа (США) в 1995 г., а А. К. Звездин в своей статье предположил вариант перевода «q-бит». Иногда также можно встретить название «квантбит».
Обобщением понятия кубит является кунит (Q-энк, куэнк; qudit), способный хранить в одном разряде более двух значений (например, кутрит англ. qutrit — 3, куквадрит — 4, …, куэнк — n).
Источник: Wipedia.org
кубит
1. комп. квантовый разряд, наименьший элемент для хранения информации в квантовом компьютере
Источник: Wiktionary.org