量子ビット

量子ビット（りょうしビット、quantum bit, Qbit）は、量子情報の最小単位である。従来の情報量の単位「bit」に対する単位の表現としては、quantum bit と書くよりは Qubit（キュービット・キュビット・クビットなど）と書くことが多い。また、古典的な（非量子的な）ビットを明示する場合、古典ビット (classical bit, Cbit) などと書くことがある。
量子情報処理において Qubit は量子力学的2準位系の状態ベクトルで表現される。古典ビットは2状態である（以下ではその2つの状態をそれぞれ、0 と 1 とする）。それに対して量子ビットは、そのような2状態の量子力学的重ね合わせ状態もとることができる。ブラ-ケット記法では、1量子ビットは、formula_1と表現される。ここで、formula_2はformula_3の関係を満たす複素数である。これを観測した際、状態formula_4を得る確率はformula_5であり、状態formula_6を得る確率はformula_7である。同じ記法で古典ビットを表現すると、formula_2は、どちらかが0で、もう一方が1である。
つまり、ビットは0と1の状態しかとれないことに対して量子ビットは0と1と、その重ね合わせの状態を取れるということである。