Кубит

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск

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 \rangle и |1 \rangle (обозначения Дирака), но при этом может находиться и в их суперпозиции, то есть в состоянии A*|0 \rangle + B*|1 \rangle , где A и B — комплексные числа, удовлетворяющие условию |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 и |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 информативнее классического регистра битов. Он может не только находиться во всевозможных комбинациях составляющих его битов, но и реализовывать всевозможные 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» ввел в употребление Бен Шумахер из Кеньон-колледжа (США) в 1995 г., а А. К. Звездин в своей статье предположил вариант перевода «q-бит»[1]. 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)[2].

См. также[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

  1. (2000) «Магнитные молекулы и квантовая механика». Природа № 12.
  2. Нильсен М., Чанг И. Квантовые вычисления и квантовая информация: Пер. с англ.— М.: Мир, 2006. 824 с. ISBN 5-03-003524-9

Ссылки[править | править вики-текст]