El qubit es un ejemplo de bit cuántico. En la computación cuántica, el qubit sirve como contraparte del dígito binario, que normalmente se conoce como bit. Un dígito binario sirve como la unidad de información más básica en una computadora clásica. De la misma manera, el qubit sirve como la unidad de información más básica en una computadora cuántica.
Con una computadora cuántica, estos bits o qubits cuánticos son esencialmente partículas de fotones o electrones que tienen una polarización o carga que es positiva o negativa. La carga del qubit se lee en la programación real como un «0» o un «1». Es la interrelación y el rendimiento de estas partículas cargadas lo que proporciona la funcionalidad básica de la computación cuántica, ya que la función se basa en la teoría cuántica.
La función del qubit se rige por dos principios básicos para la idea de la física cuántica. Uno de estos principios es la superposición. En términos del qubit, la superposición tiene que ver con cómo se comporta el qubit dentro de un campo magnético. Si el qubit o la partícula de electrones está girando o girando en alineación con el campo, esto se conoce como estado de giro. Si el qubit gira o gira en oposición al campo, esto se conoce como un estado de giro hacia abajo. El uso de un influjo de energía puede cambiar el giro del qubit y así permitir manipular la utilidad de cada qubit contenido dentro del campo.
Un segundo principio que tiene un impacto en la función de un qubit es el entrelazamiento. Este principio tiene que ver con la forma en que los qubits individuales interactúan entre sí. Esencialmente, una vez que se establece una conexión de algún tipo entre qubits, la conexión permanece en su lugar. Esto conduce a la formación de pares de qubit. El par contiene un qubit que está en un estado de giro, mientras que el segundo qubit está en un estado de giro. Lo interesante de este fenómeno es que puede haber grandes distancias entre los dos qubits del par, pero aún así reaccionan entre sí como opuestos.
Cuando la superposición y el entrelazamiento se pueden aprovechar y manipular, el resultado es el establecimiento de una gran cantidad de potencia de cálculo. La naturaleza dual de un par de qubits hace posible que una computadora cuántica almacene más números en comparación con una configuración de computadora binaria. Esto, a su vez, conduce a una capacidad mejorada que permite un rango más amplio de funcionalidad simultánea, lo que hace que las computadoras cuánticas sean ideales para situaciones que requieren el procesamiento de grandes cantidades de datos dentro de una ventana de tiempo relativamente pequeña.