Kas yra Kubitas?

Kubitas yra kvantinio bito pavyzdys. Kvantiniame skaičiavime kubitas yra dvejetainio skaitmens, kuris paprastai vadinamas bitu, atitikmuo. Dvejetainis skaitmuo yra pagrindinis informacijos vienetas klasikiniame kompiuteryje. Panašiai kubitas yra pagrindinis informacijos vienetas kvantiniame kompiuteryje.

Naudojant kvantinį kompiuterį, šie kvantiniai bitai arba kubitai iš esmės yra fotonų arba elektronų dalelės, turinčios teigiamą arba neigiamą poliarizaciją arba krūvį. Realiame programavime kubito įkrova skaitoma kaip „0“ arba „1“. Būtent šių įkrautų dalelių tarpusavio ryšys ir veikimas užtikrina pagrindines kvantinio skaičiavimo funkcijas, nes funkcija pagrįsta kvantine teorija.

Kubito funkciją valdo du principai, kurie yra pagrindiniai kvantinės fizikos idėjos. Vienas iš šių principų yra superpozicija. Kalbant apie kubitą, superpozicija yra susijusi su kubito veikimu magnetiniame lauke. Jei kubitas arba elektronų dalelė sukasi arba sukasi lygiagrečiai su lauku, tai vadinama sukimosi būsena. Jei kubitas sukasi arba sukasi priešingai nei lauku, tai vadinama sukimosi būsena. Naudojant energijos antplūdį, galima pakeisti kubito sukimąsi ir tokiu būdu manipuliuoti kiekvieno lauke esančio kubito naudingumu.

Antrasis principas, turintis įtakos kubito funkcijai, yra susipainiojimas. Šis principas yra susijęs su būdu, kaip atskiri kubitai sąveikauja vienas su kitu. Iš esmės, kai tarp kubitų sukuriamas tam tikro tipo ryšys, ryšys išlieka. Tai veda prie kubitų porų susidarymo. Poroje yra kubitas, kuris yra sukimosi būsenoje, o antrasis kubitas yra sukimosi būsenos. Įdomus šio reiškinio dalykas yra tai, kad tarp dviejų poroje esančių kubitų gali būti dideli atstumai, tačiau jie vis tiek reaguoja vienas į kitą kaip priešingi dalykai.

Kai superpoziciją ir įsipainiojimą galima panaudoti ir jais manipuliuoti, gaunama didelė skaičiavimo galia. Dvigubas kubitų poros pobūdis leidžia kvantiniam kompiuteriui išsaugoti daugiau skaičių, palyginti su dvejetaine kompiuterio konfigūracija. Tai savo ruožtu padidina pajėgumus, leidžiančius vienu metu naudoti platesnį funkcijų spektrą, todėl kvantiniai kompiuteriai idealiai tinka situacijose, kai reikia apdoroti didelius duomenų kiekius per santykinai mažą laiko langą.