Il qubit è un esempio di bit quantistico. Nell’informatica quantistica, il qubit funge da controparte della cifra binaria, normalmente nota come bit. Una cifra binaria funge da unità di informazione di base in un computer classico. Allo stesso modo, il qubit funge da unità di informazione di base in un computer quantistico.
Con un computer quantistico, questi bit o qubit quantistici sono essenzialmente particelle di fotoni o elettroni che trasportano una polarizzazione o una carica positiva o negativa. La carica del qubit viene letta nella programmazione effettiva come “0” o “1”. Sono l’interrelazione e le prestazioni di queste particelle cariche che forniscono la funzionalità di base del calcolo quantistico, poiché la funzione è basata 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 il modo in cui il qubit si comporta all’interno di un campo magnetico. Se il qubit o la particella elettronica sta ruotando o ruotando in allineamento con il campo, questo è noto come stato di spin-up. Se il qubit ruota o ruota in opposizione al campo, questo è noto come stato di spin-down. L’utilizzo di un afflusso di energia può modificare lo spin del qubit e quindi rendere possibile manipolare l’utilità di ciascun 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 singoli qubit interagiscono tra loro. In sostanza, una volta stabilita una connessione di qualche tipo tra i qubit, la connessione rimane al suo posto. 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 all’altro come opposti.
Quando la sovrapposizione e l’entanglement possono essere imbrigliati e manipolati, il risultato è la creazione di una grande quantità di potenza di calcolo. La duplice natura di una coppia di qubit consente a un computer quantistico di memorizzare più numeri rispetto a una configurazione di computer binario. Ciò a sua volta porta a una capacità potenziata che consente una gamma più ampia di funzionalità simultanee, rendendo i computer quantistici ideali per situazioni che richiedono l’elaborazione di grandi quantità di dati in una finestra di tempo relativamente piccola.