By Un qubit es el elemento básico de la computación cuántica, también conocido como quantum bit por sus siglas en inglés.
El concepto de qubit es abstracto, no lleva asociado un sistema físico concreto. En la práctica, se han preparado diferentes sistemas físicos que, en ciertas condiciones, pueden describirse como qubits o conjuntos de qubits. Los sistemas pueden ser macroscópicos, como una muestra de resonancia magnética nuclear o un circuito superconductor, o microscópico, como iones suspendidos mediante campos eléctricos o defectos cristalográficos en el diamante.
Característica
Representa ambos estados simultáneamente, un «0» y un «1» lógico, dos estados de una sub partícula atómica.
- Un vector de dos qubits, representa simultáneamente, los estados 00, 01, 10 y 11
- Un vector de tres qubits, representa simultáneamente, los estados 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, y 111
- Un vector de n qubits, representa a la vez 2n estados.
Los qubits se refieren a magnitudes físicas emparejadas. Un 0 sería el fotón oscila horizontalmente y un 1 sería el fotón oscila verticalmente. Como veíamos antes, no sólo hay horizontal y vertical, sino que puede haber una combinación o superposición de ambas para ser usados en un sistema que sólo puede ser descrito correctamente mediante la mecánica cuántica. Un qubit es objeto de manipulación arbitraria, dentro de las leyes de la mecánica cuántica.
Diferencia entre Bit y Qubit
Bit: Acrónimo de Binary digit que significa dígito binario en español. Se corresponde con un dígito del sistema de numeración binario y representa la capacidad de almacenamiento de una memoria digital.
Qubit: se parece en ciertas forma con un bit clásico ya que puede tener dos posibles valores 0 ó 1; pero un bit puede ser 0 ó 1 únicamente, y a diferencia un qubit puede ser 0, 1 o una superposición cuántica de ambos. Dos qubits pueden estar en cualquiera de los cuatro estados de superposición cuántica, y tres qubits en cualquiera de las 8 superposiciones.
Por lo que una computadora cuántica con N qubits, puede estar en una superposición cuántica arbitraria de 2 elevado a la N estados simultáneamente a diferencia de una computadora normal que solo puede estar en uno de esos 2 estados.
Las posibilidades son infinitas porque los qubits no expresan magnitudes discretas como los bits, sino continuas. Los grupos de qubits no solo permiten albergar una infinidad de valores sino que hacen que la capacidad de procesar información de forma simultánea crezca exponencialmente
Con los qubit cada uno de sus procesos es independiente. por lo que en la computación clásica la resolución de problemas es lineal y la computación cuántica puede resolver más de una operación al mismo tiempo con el paralelismo de datos.
Fuente: www.ecured.cu