Co to jest kubit?

Kubit jest przykładem bitu kwantowego. W informatyce kwantowej kubit służy jako odpowiednik cyfry binarnej, która jest zwykle nazywana bitem. Cyfra binarna służy jako najbardziej podstawowa jednostka informacji w klasycznym komputerze. W podobny sposób kubit służy jako najbardziej podstawowa jednostka informacji w komputerze kwantowym.

W komputerze kwantowym te bity lub kubity kwantowe są zasadniczo cząsteczkami fotonów lub elektronów, które przenoszą polaryzację lub ładunek dodatni lub ujemny. Ładunek kubitu jest odczytywany w rzeczywistym programowaniu jako „0” lub „1”. To właśnie współzależność i wydajność tych naładowanych cząstek zapewniają podstawową funkcjonalność obliczeń kwantowych, ponieważ funkcja ta jest oparta na teorii kwantowej.

Funkcję kubitu regulują dwie zasady, które są podstawą fizyki kwantowej. Jedną z tych zasad jest superpozycja. Jeśli chodzi o kubit, superpozycja ma związek z tym, jak kubit zachowuje się w polu magnetycznym. Jeśli kubit lub cząstka elektronu obraca się lub wiruje zgodnie z polem, jest to znane jako stan spin-up. Jeśli kubit obraca się lub kręci w kierunku przeciwnym do pola, jest to znane jako stan spin-down. Użycie dopływu energii może zmienić obrót kubitu, a tym samym umożliwić manipulowanie użytecznością każdego kubitu zawartego w polu.

Drugą zasadą, która ma wpływ na funkcję kubitu, jest splątanie. Ta zasada dotyczy sposobu, w jaki poszczególne kubity współdziałają ze sobą. Zasadniczo po nawiązaniu połączenia jakiegoś typu między kubitami połączenie pozostaje na swoim miejscu. Prowadzi to do powstania par kubitów. Para zawiera kubit, który jest w stanie rozkręcenia, podczas gdy drugi kubit jest w stanie rozkręcenia. Interesującą rzeczą w tym zjawisku jest to, że mogą istnieć duże odległości między dwoma kubitami w parze, ale nadal reagują one na siebie jako przeciwieństwo.

Kiedy superpozycja i splątanie mogą być okiełznane i manipulowane, rezultatem jest ustanowienie ogromnej mocy obliczeniowej. Podwójna natura pary kubitów umożliwia komputerowi kwantowemu przechowywanie większej liczby liczb w porównaniu z binarną konfiguracją komputera. To z kolei prowadzi do zwiększenia pojemności, która umożliwia szerszy zakres jednoczesnych funkcji, dzięki czemu komputery kwantowe są idealne w sytuacjach wymagających przetwarzania dużych ilości danych w stosunkowo krótkim czasie.