量子ビット

量子ビット（りょうしビット、英: quantum bit）とは、量子情報の最小単位のことである。キュービット、キュビット、クビット（英: qubit）、Qビット（英: Qbit）ともいう。それに対して、従来のコンピュータのビットの事を古典ビット（英: classical bit）やCビット（英: Cbit）という。

量子情報では、従来の情報の取扱量の最小単位であるビットの代わりに、情報を量子力学的2準位系の状態ベクトルで表現する。

古典ビットは0か1かのどちらかの状態しかとることができないが、量子ビットは、0と1だけでなく0と1の状態の量子力学的重ね合わせ状態もとることができる。ブラ-ケット記法では、1量子ビットは、$\alpha |0\rangle + \beta |1\rangle$と表現される。ここで、$\alpha, \beta$は$|\alpha|^2 + |\beta|^2 = 1$の関係を満たす複素数である。これを観測した際に、状態$|0\rangle$を得る確率は$|\alpha|^2$であり、状態$|1\rangle$を得る確率は$|\beta|^2$である。同じ記法で古典ビットを表現すると、$\alpha, \beta$は、どちらかが0で、もう一方が1である。

関連項目

• 量子力学
• 情報理論
• 量子コンピュータ