Kubitti

Kubitti (Malline:K-en eli quantum bit ’kvanttibitti’) on kvanttitietokoneen bitti.

Blochin pallo. Kulmamerkinnät vastaavat superpositiotilan kaavassa esiintyviä kulmia

Kubitti on kahden kvanttitilan lineaarinen superpositio. Tämä erottaa sen normaalista, digitaalisesta bitistä, joka on diskreetti ja voi saada vain arvot 0 tai 1. Tilat on yleensä merkitty kvanttimekaniikan bra-ket-merkintätavan mukaisesti $|0⟩$ ja $|1⟩$. Yleinen superpositiotila voidaan tällöin esittää muodossa

$|\psi ⟩=\cos (\frac{\theta }{2})|0⟩+e^{i\phi }\sin (\frac{\theta }{2})|1⟩$

Kubitin tärkeä ominaisuus, joka erottaa sen normaalista bitistä, on kuitenkin tilojen lomittuminen monien kubittien välillä. Tämä mahdollistaa sen, että sarja kubitteja voi ilmaista samaan aikaan superposition useista binääriluvuista.

Kubitit voidaan yhdistää kubittirekisteriksi, ja kvanttitietokone toimii manipuloimalla näitä rekistereitä.

Kubitin tila-avaruus eli sen mahdollisten tilojen joukko voidaan kuvata geometrisesti Blochin pallolla.

Termin alkuperä

Kubitin käsitettä sovelsi ensimmäisenä Stephen Wiesner vuonna 1983 ehdotuksessaan kvanttirahalle, jota hän yritti julkaista yli vuosikymmenen. Myöhemmin englanninkielisen termin qubit otti käyttöön Benjamin Schumacher, joka kertoo saaneensa inspiraation William Woottersilta.

Muunnelmia

Malline:Pääartikkeli Kutritti on ternäärijärjestelmän vastine kubitille.

Aiheesta muualla

Malline:Commonscat Malline:Wikisanakirja Kubitin toteuttamistapoja on useita:

• Miksi kubit voi olla yhtä aikaa nolla ja yksi, M. Möttönen, Tekniikan Maailma,1.8.2019
• A Detailed Review of Qubit Implementations for Quantum ComputingThe Quantum Insider, 21.5.2020
• Qubits made by advanced semiconductor manufacturingNature Electronics 29.3.2022
• Implementation of Quantum Driving of Superconducting Qubit for Gate Error Analysis, Aashish Sah, Tampereen Yliopisto, 67s., 2020