Qubit-ul este un exemplu de bit cuantic. În calculul cuantic, qubit-ul servește drept omologul cifrei binare, care este cunoscută în mod normal ca bit. O cifră binară servește ca unitate de informație cea mai de bază într-un computer clasic. În același mod, qubit-ul servește ca unitate de informații de bază într-un computer cuantic.
Cu un computer cuantic, acești biți sau qubiți cuantici sunt în esență particule de fotoni sau electroni care poartă o polarizare sau o sarcină care este fie pozitivă, fie negativă. Încărcarea qubitului este citită în programarea actuală fie ca „0”, fie ca „1”. Interrelația și performanța acestor particule încărcate sunt cele care oferă funcționalitatea de bază a calculului cuantic, deoarece funcția se bazează pe teoria cuantică.
Funcția qubitului este guvernată de două principii care sunt de bază pentru ideea fizicii cuantice. Unul dintre aceste principii este suprapunerea. În ceea ce privește qubitul, suprapunerea are de-a face cu modul în care se comportă qubitul într-un câmp magnetic. Dacă qubitul sau particula de electron se rotește sau se învârte aliniat cu câmpul, aceasta este cunoscută ca stare de spin-up. În cazul în care qubitul se rotește sau se învârte în opoziție cu câmpul, aceasta este cunoscută ca stare de spin-down. Utilizarea unui aflux de energie poate schimba spin-ul qubitului și, astfel, face posibilă manipularea utilității fiecărui qubit conținut în câmp.
Un al doilea principiu care are un impact asupra funcției unui qubit este întanglementul. Acest principiu are de-a face cu modul în care qubiții individuali interacționează între ei. În esență, odată ce se realizează o conexiune de un anumit tip între qubiți, conexiunea rămâne pe loc. Acest lucru duce la formarea de perechi de qubit. Perechea conține un qubit care se află într-o stare de spin-up, în timp ce al doilea qubit este într-o stare de spin-down. Lucrul interesant despre acest fenomen este că pot exista distanțe mari între cei doi qubiți din pereche, dar totuși ei reacționează unul la altul ca fiind opuși.
Când suprapunerea și încurcarea pot fi valorificate și manipulate, rezultatul este stabilirea unei mari puteri de calcul. Natura duală a unei perechi de qubit face posibil ca un computer cuantic să stocheze mai multe numere în comparație cu configurația unui computer binar. Acest lucru duce, la rândul său, la o capacitate sporită care permite o gamă mai largă de funcționalități simultane, făcând computerele cuantice ideale pentru situații care necesită procesarea unor cantități mari de date într-o fereastră de timp relativ mică.