Ein Qubit (Quantenbit) ist die grundlegende Informationseinheit in einem Quantencomputer. Anders als ein klassisches Bit, das nur 0 oder 1 sein kann, kann ein Qubit gleichzeitig in einer Superposition beider Zustände existieren, bis es gemessen wird. Physikalisch lassen sich Qubits als Spin eines Elektrons, als Polarisation eines Photons, als Energieniveaus eines supraleitenden Schaltkreises (Transmon) oder als elektronische Zustände von gefangenen Ionen realisieren. Wenn ein Qubit gemessen wird, kollabiert es mit Wahrscheinlichkeiten, die durch die Superpositionsamplitude bestimmt sind, in eine eindeutige 0 oder 1. Ein System aus n Qubits kann 2ⁿ Zustände gleichzeitig darstellen, was Quantencomputern ihr Potenzial für exponentielle Parallelität verleiht.
Verwandte Begriffe
Superposition
FundamentalsDie Fähigkeit eines Quantensystems, sich gleichzeitig in mehreren Zuständen zu befinden.
Bloch-Kugel
FundamentalsEine geometrische Darstellung aller möglichen Zustände eines einzelnen Qubits als Punkt auf einer Einheitskugel.
Messung
FundamentalsDer Akt des Beobachtens eines Qubit-Zustands, der die Superposition in eine eindeutige 0 oder 1 kollabieren lässt.
T1 / T2-Zeit
HardwareT1 ist die Energierelaxationszeit des Qubits; T2 ist die Kohärenzzeit (Dephasierung). Beide begrenzen die Schaltkreisdauer.