Che cos'è un Qubit?
Il qubit è un esempio di bit quantico. Nel calcolo quantistico, il qubit funge da controparte della cifra binaria, che è normalmente nota come bit. Una cifra binaria funge da unità di informazione più basilare in un computer classico. Allo stesso modo, il qubit funge da unità di informazione più basilare in un computer quantistico.
Con un computer quantistico, questi bit o qubit quantistici sono essenzialmente particelle di fotoni o di elettroni che portano una polarizzazione o una carica positiva o negativa. La carica del qubit viene letta nella programmazione attuale come "0" o "1". È l'interrelazione e le prestazioni di queste particelle cariche che forniscono la funzionalità di base del calcolo quantistico, poiché la funzione si basa sulla teoria quantistica .
La funzione del qubit è governata da due principi che sono alla base dell'idea della fisica quantistica. Uno di questi principi è la sovrapposizione. In termini di qubit, la sovrapposizione ha a che fare con le prestazioni del qubit all'interno di un campo magnetico. Se la qubit o la particella elettronica ruota o gira in allineamento con il campo, questo è noto come stato di spin-up. Se il qubit ruota o gira in opposizione al campo, questo è noto come stato di spin-down. L'uso di un afflusso di energia può cambiare la rotazione del qubit e quindi consentire di manipolare l'utilità di ogni qubit contenuto nel campo.
Un secondo principio che ha un impatto sulla funzione di un qubit è l'entanglement. Questo principio ha a che fare con il modo in cui i qubit individuali interagiscono tra loro. In sostanza, una volta stabilita una connessione di qualche tipo tra qubit, la connessione rimane in atto. Questo porta alla formazione di coppie di qubit. La coppia contiene un qubit che si trova in uno stato di spin-up, mentre il secondo qubit è in uno stato di spin-down. La cosa interessante di questo fenomeno è che potrebbero esserci grandi distanze tra i due qubit nella coppia, eppure reagiscono ancora l'uno con l'altro come opposti.
Quando la sovrapposizione e l'entanglement possono essere sfruttati e manipolati, il risultato è l'istituzione di una grande potenza di calcolo. La duplice natura di una coppia qubit consente a un computer quantistico di memorizzare più numeri rispetto a una configurazione binaria. Questo a sua volta porta ad una capacità migliorata che consente una più ampia gamma di funzionalità simultanee, rendendo i computer quantistici ideali per situazioni che richiedono l'elaborazione di grandi quantità di dati in un lasso di tempo relativamente piccolo.