Kubitti

Kubitti ( eli quantum bit ’kvanttibitti’) on kvanttitietokoneen bitti.

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  ja . Yleinen superpositiotila voidaan tällöin esittää muodossa

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  

Kutritti on ternäärijärjestelmän vastine kubitille.

Lähteet

Aiheesta muualla 
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

Kvantti-informaatiotiede
Informaatioyksiköt