К примеру, бит содержит два значения. (либо 1, либо 0)
Просьба ссылки на википедию не кидать, сам оттуда только что.
Естественные науки
Сколько значений имеет кубит? Или что есть суперпозиция для кубита?
Ну, в вики сказано практически все, что нужно :-) Чтобы разобраться в этом - читайте книги по квантовой механике. Могу лишь качественную картину набросать.
Далее буду придерживаться статьи про кубит из вики. Вкратце так: произвольное состояние одного кубита описывается его волновой функцией f (ее вообще-то принято обозначать пси, но лень) . При измерениях любая квантовая система может быть обнаружена только в некоторых особых состояниях, которых, вообще говоря, может быть бесконечно много. Искусство изготовления кубита (и проведения измерений) состоит в том, чтобы таких "особых" состояний оказалось только два (это первая часть ответа на Ваш 1й вопрос) . Например, можно следить за направлением спина образующей кубит частицы ("вверх" - "состояние" 1, "вниз" - "состояние" 0).
Волновые функции кубита в "состояниях" 0 и 1 (подобные состояния еще называют чистыми) обзовем |0> и |1> соответственно. Между измерениями кубит как-то живет, т. е. его волновая функция f как-то меняется, и проще всего ее представлять как вектор (единичной длины, но об этом чуть ниже) в двумерном пространстве, в котором оси координат соответствуют функциям |0> и |1>. Начало вектора совпадает с началом координат, а конечная точка, задаваемая двумя (строго говоря - комплексными) числами-координатами А и В (пространство-то двумерно) бегает по единичной "окружности" и описывает все события жизни кубита. Сколько точек на окружности? Несчетное множество - это вторая часть ответа на Ваш 1й вопрос. Каждая из них отвечает какому-то состоянию кубита, складывающемуся, в свою очередь, из некоторых долей "чистых состояний" |0> и |1>. Это и есть суперпозиция квантовых состояний - ответ на Ваш 2й вопрос.
Очень грубо можно считать, что в ходе измерения кубит свалится на ту координатную ось (т. е. в то выделенное "состояние"), которая ему в данный момент окажется ближе. Это вероятностный процесс - за деталями отсылаю к литературе по квантовой механике (которой море, в том числе и популярной) , а также к статье в вики. В нашем случае вероятностям соответствуют |А|^2 (обнаружили "состояние" 0) и |В|^2 (обнаружили 1). Кстати: именно для того, чтобы они были вероятностями, "длина" вектора, отвечающего функции f, должна быть равна 1.
Подытожим: кубит имеет только ДВА НАБЛЮДАЕМЫХ состояния, но бесконечное (и несчетное) множество возможных состояний, в которых он может находиться между измерениями. Каждое из возможных состояний является суперпозицией, т. е. некоторой "суммой" двух реально наблюдаемых состояний. При измерении мы с той или иной вероятностью поймаем кубит в одном из двух наблюдаемых состояний. Хорошей иллюстрацией того, насколько далеко все это от наших обыденных представлений, является парадокс кота Шредингера.
Далее буду придерживаться статьи про кубит из вики. Вкратце так: произвольное состояние одного кубита описывается его волновой функцией f (ее вообще-то принято обозначать пси, но лень) . При измерениях любая квантовая система может быть обнаружена только в некоторых особых состояниях, которых, вообще говоря, может быть бесконечно много. Искусство изготовления кубита (и проведения измерений) состоит в том, чтобы таких "особых" состояний оказалось только два (это первая часть ответа на Ваш 1й вопрос) . Например, можно следить за направлением спина образующей кубит частицы ("вверх" - "состояние" 1, "вниз" - "состояние" 0).
Волновые функции кубита в "состояниях" 0 и 1 (подобные состояния еще называют чистыми) обзовем |0> и |1> соответственно. Между измерениями кубит как-то живет, т. е. его волновая функция f как-то меняется, и проще всего ее представлять как вектор (единичной длины, но об этом чуть ниже) в двумерном пространстве, в котором оси координат соответствуют функциям |0> и |1>. Начало вектора совпадает с началом координат, а конечная точка, задаваемая двумя (строго говоря - комплексными) числами-координатами А и В (пространство-то двумерно) бегает по единичной "окружности" и описывает все события жизни кубита. Сколько точек на окружности? Несчетное множество - это вторая часть ответа на Ваш 1й вопрос. Каждая из них отвечает какому-то состоянию кубита, складывающемуся, в свою очередь, из некоторых долей "чистых состояний" |0> и |1>. Это и есть суперпозиция квантовых состояний - ответ на Ваш 2й вопрос.
Очень грубо можно считать, что в ходе измерения кубит свалится на ту координатную ось (т. е. в то выделенное "состояние"), которая ему в данный момент окажется ближе. Это вероятностный процесс - за деталями отсылаю к литературе по квантовой механике (которой море, в том числе и популярной) , а также к статье в вики. В нашем случае вероятностям соответствуют |А|^2 (обнаружили "состояние" 0) и |В|^2 (обнаружили 1). Кстати: именно для того, чтобы они были вероятностями, "длина" вектора, отвечающего функции f, должна быть равна 1.
Подытожим: кубит имеет только ДВА НАБЛЮДАЕМЫХ состояния, но бесконечное (и несчетное) множество возможных состояний, в которых он может находиться между измерениями. Каждое из возможных состояний является суперпозицией, т. е. некоторой "суммой" двух реально наблюдаемых состояний. При измерении мы с той или иной вероятностью поймаем кубит в одном из двух наблюдаемых состояний. Хорошей иллюстрацией того, насколько далеко все это от наших обыденных представлений, является парадокс кота Шредингера.
Похожие вопросы
- Какой тут правильный ответ? И какое значение имеет свободный член? Векторы.
- Время имеет сколько значений , минута , секунда и ещё одно или только первые два ?
- какое теоритическое и практическое значение имеет закон сохранения массы веществ?примеры
- какое биологическое значение имеет половое размножение?
- Какое значение имеют водоросли для медицины?
- какое значение имеет семья для человека и для общества?
- какое значение имеет двойная спираль ДНК для передачи информации?
- какое значение имеют равнины? на экзамен по географии поэтому поподробнее)
- Астономы! ) Какое значение имеет астрономия в настоящее время?
- Какое биологическое значение имеет повторение идентичных генов в одной хромосоме. как такое повторение может возникнуть