Kubitti
Kubitti (engl. qubit 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
- Pääartikkeli: Kutritti
Kutritti on ternäärijärjestelmän vastine kubitille.
Lähteet
- ↑ Brown, Julian: ”1 Myöhäisillan kvanttiajatuksia”, Kvanttitietokone, s. 5–8. (Minds, machines and the multiverse: The quest for the quantum computer, 2000) Suomentanut Pietiläinen, Kimmo. Helsinki: Terra Cognita, 2001. ISBN 952-5202-42-9
- ↑ Kaye, P et al: ”3.1”, An introduction to quantum computing, s. 41. (The state of a quantum system) New York: Oxford University Press, 2007. ISBN 0-19-857000-7 (englanniksi)
- ↑ Zelinger A., Dance of the Photons: From Einstein to Quantum Teleportation, Farrar, Straus & Giroux, New York, 2010, pp. 189, 192, ISBN 0374239665
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
| Yleiset | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Kvanttiviestintä | |||||||||
| Kvanttialgoritmit | |||||||||
| Kvanttilaskennan monimutkaisuusteoria | |||||||||
| Kvanttilaskennan mallit | |||||||||
| Kvanttisuorittimien suorituskykyindikaattorit | Kvanttitilavuus | ||||||||
| Dekoherenssin ennaltaehkäisy | Kvanttivirheenkorjaus | ||||||||
| Fyysiset toteutustavat |
|
