קיוביט – הבדלי גרסאות

תוכן שנמחק תוכן שנוסף
מאין תקציר עריכה
הגהה קלה
שורה 1:
[[תמונה:Quantum computer.jpg|שמאל|250px]]
המונח '''קיוביט''' (סיבית קוונטית, qubit) משמש כיחידת מידה ל[[מידע קוונטי]], וגם לתאורלתיאור אלמנט איחסוןאחסון המידע הקטן ביותר ב[[מחשב קוונטי]]. זהו האנלוג ה[[מכניקת הקוונטים|קוונטי]] של ה[[ביט]] ב[[תורת האינפורמציה|תורת המידע]] הקלאסית. ב[[מחשב קוונטי]], קיוביט הוא מערכת קוונטית בעלת 2שני [[ממד (אלגברה לינארית)|ממדים]].
{{סימון מתמטי}}
==ייצוג מתמטי של קיוביט ==
שורה 10:
== מימוש פיזיקלי של קיוביט ==
קיימות מספר מערכות פיזיקליות המממשות קיוביט:
* '''חלקיק''' כלשהו (למשל [[אלקטרון]] או [[אטום]]). המצבים הקווטייםהקוונטיים יכולים להיות ה[[ספין]] של החלקיק, ה[[מטען חשמלי|מטען החשמלי]] וכו'.
* '''[[פוטון]]'''. הרמות השונות יכולות להיות למשל [[קיטוב]] שונה של הפוטון, זמן ההגעה של הפוטון, או כמות הפוטונים בפולס [[אור]].
 
שורה 16:
בניגוד ל[[ביט]] קלאסי, שיכול להיות באחד משני המצבים 0 או 1, קיוביט יכול להיות במצב 0, 1, ב[[סופרפוזיציה]] של מצבים, ועשוי להיות [[שזירה קוונטית|שזור]] עם קיוביטים אחרים.
 
בעוד שלביט קלאסי ישנם שני ערכים אפשריים בלבד, 0 או 1, [[בעיית המדידה|מדידה קוונטית]] היא תהליך הסתברותי, ותוצאתה תלויה ב[[בסיס (אלגברה)|בסיס]] המדידה. לאחר ביצוע מדידה קוונטית מצבו של הקיוביט נהרס בתהליך שמכונה [[בעיית המדידה#קריסת פונקציית הגל|קריסת פונקציית גל]], ונותרת תשובה קלאסית לחלוטין - אילו מבין שני מצבי הבסיס של הקיוביט נמדדו. מדידה של שכפולים רבים של אותו קיוביט, תיתן תוצאה הסתברותית בהתאם למצב הקוונטי שבו הקיוביט נמצא.
 
כאשר מבצעים מדידה בבסיס נתון (נניח, <math>| 0 \rang</math> ו-<math>| 1 \rang</math>, המכונה '''בסיס החישוב''') המקדמים של אברי הבסיס הנ"ל מתארים את ההסתברות למדוד את אותו איבר-בסיס. לדוגמה, אם נמדוד קיוביט שהוא בסופרפוזיציה מאוזנת של מצבי הבסיס <math>| 0 \rang</math> ו <math>| 1 \rang</math>, כלומר את הקיוביט מהצורה <math> \frac{1}{\sqrt{2}} | 0 \rang + \frac{1}{\sqrt{2}} | 1 \rang</math>, נקבל בחצי מהפעמים את התוצאה <math>| 0 \rang</math> ובחצי את התוצאה <math>| 1 \rang</math>. באופן כללי, מדידה בבסיס החישוב של המצב <math>|\psi\rang = \alpha | 0 \rang + \beta | 1 \rang</math> תתן את התוצאה <math>| 0 \rang</math> בהסתברות