Kubitti
Kubitti (engl. qubit eli quantum bit ’kvanttibitti’) on kvanttitietokoneen bitti.
Kubitti[1] 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[2]
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 voidaan kuvata geometrisesti Blochin pallolla.
Termin alkuperä[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]
Kubitin käsitettä sovelsi ensimmäisenä Stephen Wiesner vuonna 1983 ehdotuksessaan kvanttirahalle, jota hän yritti julkaista yli vuosikymmenen[3]. Myöhemmin englanninkielisen termin qubit otti käyttöön Benjamin Schumacher, joka kertoo saaneensa inspiraation William Woottersilta.
Muunnelmia[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]
- Pääartikkeli: Kutritti
Kutritti on ternäärijärjestelmän vastine kubitille.
Lähteet[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]
- ↑ 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 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[muokkaa | muokkaa wikitekstiä]
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
https://trepo.tuni.fi/bitstream/handle/10024/124672/SahAashish.pdf?sequence=2&isAllowed=y Aashish Sah, Tampereen Yliopisto, 67s., 2020
| Yleiset |
Kvanttitietokone • Kubitti • Kvantti-informaatio • Kvanttiohjelmointi • Kvanttietokoneiden aikajana | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Kvanttiviestintä |
Kvanttisalaus • Kvanttiteleportaatio • Supertiheä koodi • Kvanttivahvistinasema | ||||||||
| Kvanttialgoritmit |
Shorin algoritmi • Kvantti-Fourier-muunnos • Groverin algoritmi • Deutsch–Jozsa-algoritmi • Simonin ongelma | ||||||||
| Kvanttilaskennan monimutkaisuusteoria | |||||||||
| Kvanttitietokoneen komponentit |
Kvanttipiiri (Kvanttiportti) • Topologinen kvanttitietokone • Adiabaattinen kvanttitietokone | ||||||||
| Dekoherenssin ennaltaehkäisy | |||||||||
| Fyysiset toteutustavat |
|
