ക്യൂബിറ്റ്

ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടിങ്ങിൽ ക്യൂബിറ്റ് എന്നത് ക്വാണ്ടം വിവരത്തിന്റെ ഒരു യൂണിറ്റ് ആണ്. സാധാരണ കമ്പ്യൂട്ടറിൽ ഒരു ബിറ്റ് എന്നതു പോലെയാണ് ക്വാണ്ടം കംപ്യൂട്ടിങ്ങിലെ ഒരു ക്യൂബിറ്റും. ഇരട്ട അവസ്ഥകളുള്ള ഒരു ക്വാണ്ടം ബലതന്ത്ര സിസ്റ്റം ആണ് ക്യൂബിറ്റ്. ഉദാഹരണത്തിന് ഫോട്ടോണിന്റെ ധ്രൂവീകരണം (photon polarization) ഇത്തരം ക്വാണ്ടം സിസ്റ്റത്തിന് ഒരുദാഹരണമാണ്. ലംബ ധ്രൂവീകരണം, തിരശ്ചീന ധ്രൂവീകരണം എന്നിവയാണ് ഇവിടുത്തെ രണ്ടു അവസ്ഥകൾ. സാധാരണ ബിറ്റ് എന്നത് ഇങ്ങനെയുള്ള രണ്ടു അവസ്ഥകളിൽ ഏതെങ്കിലും ഒന്നിൽ ആയിരിയ്ക്കും. എന്നാൽ ക്യൂബിറ്റ് ഇത്തരം രണ്ടു അവസ്ഥകളുടെ ഒരു വിശിഷ്ടസ്ഥിതിയിൽ ആയിരിയ്ക്കും ഉണ്ടാവുക. ക്യൂബിറ്റുകൾക്ക് ഇങ്ങനെയുള്ള വിശിഷ്ടസ്ഥിതിയിൽ നിലനിൽക്കാനുള്ള കഴിവാണ് ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടിങ്ങിന്റെ അടിസ്ഥാനം.

പേരിന്റെ ഉത്ഭവം

ബെഞ്ചമിൻ ഷൂമാഹർ ആണ് ഈ പേര് നിർദ്ദേശിച്ചത്.^[1] വില്യം വൂട്ടേഴ്സുമായുള്ള ഒരു സംഭാഷണത്തിനിടയ്ക്ക് ഒരു തമാശയ്ക്കായാണ് ഈ പേര് മുന്നോട്ടു വെച്ചതെന്ന് അദ്ദേഹത്തിന്റെ ഒരു പ്രബന്ധത്തിന്റെ കൃതജ്ഞതാപ്രദർശനത്തിൽ പറയുന്നുണ്ട്.

ബിറ്റും ക്യൂബിറ്റും

വിവരത്തിന്റെ അടിസ്ഥാന ഏകകമാണ് ബിറ്റ്. ഇതുപയോഗിച്ചാണ് സാധാരണ കംപ്യൂട്ടറുകൾ വിവരം രേഖപ്പെടുത്തുന്നത്. ഇതിന്റെ ഇലക്ട്രോണിക് മെക്കാനിസം എന്തുതന്നെയായിരുന്നാലും ഇതിന്റെ രണ്ടു അവസ്ഥകളെ സാധാരണ 0, 1 എന്നിങ്ങനെ വിളിയ്ക്കുന്നു. അല്ലെങ്കിൽ false, true എന്ന്. ഒരു എലെക്ട്രിക്കൽ സ്വിച്ചുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുകയാണെങ്കിൽ ഓഫ് ആയ സ്ഥാനമാണ് 0 എന്നു പറയാം, ഓൺ ആയ സ്ഥാനം ആണ് 1 എന്നു പറയാം.

ആത്യന്തികമായി രണ്ടു ഡി.സി. വോൾടേജ് നിലകളാണ് ബിറ്റ്. ഇതിനിടയ്ക്കുള്ള നിലകൾക്ക് പ്രസക്തിയില്ല.ഒരു നിലയിൽ നിന്നും മറ്റേ നിലയിലേയ്ക്ക് മാറുന്നത് പൊടുന്നനെ ആയിരിയ്ക്കണം. എന്നാൽ എലെക്ട്രിക്കൽ സർക്യൂറ്റുകളിൽ ഇങ്ങനെ പൊടുന്നനെ മാറാൻ സാധിയ്ക്കാത്തതുകൊണ്ടു അവയ്ക്കിടയിൽ വളരെ ചെറിയ ഒരു സംക്രമണസമയം ഉണ്ടാകും. ഇത് എത്ര കുറയുന്നോ അത്രയും നല്ലത്.

ക്യൂബിറ്റിന് സാധാരണ ബിറ്റുമായി ചില സാമ്യങ്ങൾ ഉണ്ട്. ഒരു ക്യൂബിറ്റ് അളന്നാൽ അതിന് രണ്ടു അവസ്ഥകളാണ് ഉള്ളത്. ഇതിനെ സാധാരണ ബിറ്റിന്റെ വിലകളെപ്പോലെ തന്നെ 0, 1 എന്നിങ്ങനെ വിളിക്കാറുണ്ട്. എന്നാൽ ഇവ തമ്മിൽ വളരെ പ്രധാനപ്പെട്ട ഒരു വ്യത്യാസം ഉണ്ട്. എപ്പോഴും ബിറ്റ് ഈ രണ്ടവസ്ഥകളിൽ ഏതെങ്കിലും ഒന്നിലേ കാണൂ. എന്നാൽ അളക്കുന്നതിനു മുൻപ് ക്യൂബിട് ഈ രണ്ടവസ്ഥകളുടെ ഒരു വിശിഷ്ടസ്ഥിതിയിൽ ആയിരിയ്ക്കും.^[2] ഒരു ബിറ്റിനെ ഒരു ക്യൂബിറ്റിൽ സംഭരിയ്ക്കാം. പക്ഷെ ക്യൂബിറ്റിന് അതിലും കൂടുതൽ വിവരം സംഭരിയ്ക്കാൻ സാധിയ്ക്കും, സൂപ്പർ ഡെൻസ് എൻകോഡിങ് എന്ന വിദ്യ ഉപയോഗിച്ച് രണ്ടു ബിറ്റ് വിവരം വരെ.

സാധാരണ ഭൗതിക ശാസ്ത്രത്തിൽ n കംപോണന്റുകൾ ഉള്ള ഒരു സിസ്റ്റത്തിൽ അതിന്റെ മുഴുവൻ അവസ്ഥയും വിവരിയ്ക്കാൻ n ബിറ്റുകളാണ് വേണ്ടത്. എന്നാൽ ക്വാണ്ടം ബലതന്ത്രത്തിൽ അതിനെ വിവരിയ്ക്കാൻ 2ⁿ−1 സങ്കീർണസംഖ്യകൾ വേണം.^[3]

പ്രതിപാദനം

ക്യൂബിറ്റിന്റെ അളന്നാൽ കിട്ടുന്ന രണ്ടു അവസ്ഥകളെ അടിസ്ഥാന അവസ്ഥകൾ (അല്ലെങ്കിൽ അടിസ്ഥാന സദിശങ്ങൾ) എന്നു വിളിയ്ക്കുന്നു. ഈ സദിശങ്ങളെ $|0\rangle ={\bigl [}{\begin{smallmatrix}1\\0\end{smallmatrix}}{\bigr ]}$ , $|1\rangle ={\bigl [}{\begin{smallmatrix}0\\1\end{smallmatrix}}{\bigr ]}$ എന്ന് വിവരിയ്ക്കാം. പോൾ ഡിറാക് കൊണ്ടുവന്ന ബ്രാ-കെറ്റ് പ്രതിരൂപങ്ങൾ വഴി ഏതു ക്വാണ്ടം അവസ്ഥകളെയുമെന്ന പോലെ ഇവയെയും അടയാളപ്പെടുത്തുന്നു. $|0\rangle$ , $|1\rangle$ എന്നിവയാണ് സാധാരണയായി ഇവയെ രേഖപ്പെടുത്താൻ ഉപയോഗിയ്ക്കുന്നത്. ഇവയെ 'കെറ്റ് 0', 'കെറ്റ് 1' എന്നിങ്ങനെ ഉച്ചരിയ്ക്കുന്നു.

ക്യൂബിറ്റ്‌ അടിസ്ഥാന അവസ്ഥകളെ പരസ്പരം യോജിപ്പിയ്ക്കുകയും ചെയ്യാം. ഉദാഹരണത്തിന് വിശിഷ്ടസ്ഥിതിയിലുള്ള രണ്ടു ക്യൂബിറ്റുകളുടെ അടിസ്ഥാന അവസ്ഥകളെ ഇങ്ങനെ രേഖപ്പെടുത്താം: $|00\rangle ={\biggl [}{\begin{smallmatrix}1\\0\\0\\0\end{smallmatrix}}{\biggr ]}$ , $|01\rangle ={\biggl [}{\begin{smallmatrix}0\\1\\0\\0\end{smallmatrix}}{\biggr ]}$ , $|10\rangle ={\biggl [}{\begin{smallmatrix}0\\0\\1\\0\end{smallmatrix}}{\biggr ]}$ and $|11\rangle ={\biggl [}{\begin{smallmatrix}0\\0\\0\\1\end{smallmatrix}}{\biggr ]}$ .

ക്യൂബിറ്റ് അവസ്ഥകൾ

ബ്ലോഹ് ഗോളം ഉപയോഗിച്ച് ഒരു ക്യൂബിറ്റിനെ രേഖപ്പെടുത്താം. ഈ ചിത്രത്തിൽ സംഭാവ്യതാ ആയാമങ്ങൾ (probability amplitude) എന്നിവയാണ്

\alpha =\cos \left({\frac {\theta }{2}}\right)

\beta =e^{i\phi }\sin \left({\frac {\theta }{2}}\right)

.

ശുദ്ധമായ ഒരു ക്യൂബിറ്റ് എന്നാൽ അതിന്റെ അടിസ്ഥാന ക്വാണ്ടം അവസ്ഥകളുടെ വിശിഷ്ട സ്ഥിതിയിൽ ഉള്ള അവസ്ഥയാണ്. ഈ വിശിഷ്ടസ്ഥിതിയെ അതിന്റെ അടിസ്ഥാന അവസ്ഥകളായ $|0\rangle$ , $|1\rangle$ എന്നിവയുടെ ഒരു രേഖീയസഞ്ചയം (linear combination) ആയി രേഖപ്പെടുത്താം:

|\psi \rangle =\alpha |0\rangle +\beta |1\rangle ,\,

ഇവിടെ α , β എന്നിവ സംഭാവ്യതാ ആയാമങ്ങൾ ആണ്. പൊതുവെ ഇവ സങ്കീർണസംഖ്യകൾ ആണ്. ഈ ക്യൂബിറ്റിനെ അടിസ്ഥാന ബേസിസിൽ അളന്നാൽ അതിന്റെ ഫലം $|0\rangle$ ആകാനുള്ള സംഭവ്യത $|\alpha |^{2}$ ഉം അതിന്റെ ഫലം $|1\rangle$ ആകാനുള്ള സംഭവ്യത $|\beta |^{2}$ . ഈ സംഭവ്യതകളുടെ വർഗ്ഗങ്ങൾ തമ്മിൽ കൂട്ടിയാൽ 1 കിട്ടണം എന്നുള്ളതുകൊണ്ട് (സാധാരണ ഭൗതികത്തിൽ ഒരു സംഭവത്തിന്റെ സംഭവ്യതകൾ ഒന്നിൽ കുറവുള്ള ഒരു വാസ്തവികസംഖ്യ ആയിരിയ്ക്കും. ഇവ തമ്മിൽ കൂട്ടിയാൽ 1 കിട്ടും. ഉദാഹരണം ഒരു നാണയം ടോസ് ചെയ്‌താൽ തല മുകളിൽ വീഴാനുള്ള സംഭാവ്യത 0.5 ഉം വാൽ മുകളിൽ വീഴാനുള്ള സംഭാവ്യത 0.5 ഉം ആണ്. ഇവ തമ്മിൽ കൂട്ടിയാൽ 1 കിട്ടും. നാണയം ടോസ് ചെയ്‌താൽ എന്തായാലും തലയോ വാലോ മുകളിൽ ആയി വീഴുമല്ലോ. എന്നാൽ ക്വാണ്ടം ബലതന്ത്രത്തിൽ സംഭവ്യത ഒരു സങ്കീർണസംഖ്യയാണ്. അവ തമ്മിൽ കൂട്ടിയാൽ അല്ല, അവയുടെ നീളങ്ങളുടെ വർഗ്ഗങ്ങൾ തമ്മിൽ കൂട്ടിയാലാണ് 1 കിട്ടുക. സങ്കീർണസംഖ്യകളുടെ നീളങ്ങൾ എങ്ങനെ കണ്ടു പിടിയ്ക്കാം എന്ന് ആ ഭാഗത്തു നോക്കുക. അതിനുള്ള ഒരു കുറുക്കുവഴിയാണ് അവയുടെ വർഗം കാണുക എന്നത്.) $\alpha$ , $\beta$ എന്നിവ താഴെപറയുന്ന സമവാക്യത്താൽ ബന്ധിതമായിരിയ്ക്കും

|\alpha |^{2}+|\beta |^{2}=1.

ബ്ലോഹ് ഗോളം

വിശിഷ്ടസ്ഥിതിയിലുള്ള ഒരു ക്യൂബിറ്റിനെ ഒരു ബ്ലോഹ് ഗോളം ഉപയോഗിച്ച് ചിത്രീകരിയ്ക്കാം. തന്നിരിയ്ക്കുന്ന ചിത്രത്തിലെ ഗോളം ശ്രദ്ധിയ്ക്കുക. ഇതിന് ഒരു ഉത്തരധ്രുവവും ഒരു ദക്ഷിണധ്രുവവും ഉണ്ടല്ലോ. സാധാരണ ബിറ്റ് ഏതുസമയത്തും ഇതിൽ ഏതെങ്കിലും ഒന്നിൽ ആയിരിയ്ക്കും. ഈ സ്ഥലങ്ങൾ $|0\rangle$ , $|1\rangle$ എന്നീ അടിസ്ഥാന അവസ്ഥകളെ സൂചിപ്പിയ്ക്കുന്നു. എന്നാൽ ഗോളത്തിന്റെ ഉപരിതലത്തിലെ മറ്റു ഭാഗങ്ങൾ ഒരു സാധാരണ ബിറ്റിന് ഒരിയ്ക്കലും സന്ദർശിയ്ക്കാൻ കഴിയില്ല. എന്നാൽ ഒരു ക്യൂബിറ്റ് വിശിഷ്ടസ്ഥിയിൽ ആയിരിയ്ക്കുമ്പോൾ ഈ ഉപരിതലത്തിൽ എവിടെയെങ്കിലും ആയിരിയ്ക്കും. ഉദാഹരണത്തിന് ${|0\rangle +i|1\rangle } \over {\sqrt {2}}$ എന്ന വിശിഷ്ടസ്ഥിതി എടുക്കുക. ഇത് ഗോളത്തിന്റെ ഭൂമധ്യരേഖ പോസിറ്റീവ് y ആക്സിസുമായി കൂട്ടിമുട്ടുന്ന ബിന്ദുവാണ്.

ഈ ഗോളത്തിന്റെ ഉപരിതലം ആ ക്യൂബിറ്റിനു എടുക്കാവുന്ന എല്ലാ വിലകളുടെയും ഗണമാണ്. എന്നാൽ ഇതിനെ ക്വാണ്ടം അളക്കലിന് വിധേയമാക്കിയാൽ അത് ഉത്തരധ്രുവത്തിലേയ്ക്കോ ദക്ഷിണധ്രുവത്തിലേയ്ക്കോ ഉടയും (quantum collapse).

ക്യൂബിറ്റ് അവസ്ഥകളിൽ ചെയ്യാൻ കഴിയുന്ന പ്രവർത്തനങ്ങൾ

മുകളിൽ കണ്ട ക്യൂബിറ്റ് അവസ്ഥകളെ നേരിട്ട് ബാധിയ്ക്കുന്ന പല കാര്യങ്ങളും ചെയ്യാൻ കഴിയും.

ക്വാണ്ടം ലോജിക് ഗേറ്റുകൾ ഉപയോഗിച്ച് വിശിഷ്ടസ്ഥിതിയിലുള്ള ഒരു ക്യൂബിറ്റിന്റെ അവസ്ഥ മാറ്റാൻ സാധിയ്ക്കും. ബ്ലോഹ് ഗോളത്തെ അടിസ്ഥാനപ്പെടുത്തി പറഞ്ഞാൽ ഗോളത്തിന്റെ ഉപരിതലത്തിൽ എവിടെയെങ്കിലുമുള്ള അവസ്ഥയെ ഗോളത്തിന്റെ മറ്റൊരു ബിന്ദുവിലേയ്ക്ക് നീക്കാൻ സാധിയ്ക്കും. ഗോളത്തിന്റെ കേന്ദ്രത്തിൽ നിന്നും ആദ്യ ബിന്ദുവിലേക്കുള്ള ഉള്ള ഒരു സദിശം (ജ്യാമിതി) സങ്കൽപ്പിയ്ക്കുക. ഈ സദിശം കറക്കിയാണ് ലക്ഷ്യമായ ബിന്ദുവിലേയ്ക്ക് തിരിച്ചു നിറുത്തുന്നത്. ലീനിയർ അൽജിബ്രയിൽ ഒരു സദിശത്തെ കറക്കുന്നത് ഒരു ചതുരമൂശ ഉപയോഗിച്ച് അതിനെ ഗുണിച്ചാണ്. രേഖീയ ഓപ്പറേറ്റർ എന്ന് വിളിയ്ക്കപ്പെടുന്ന ഈ ചതുരമൂശ ഏകാത്മകം (unitary) ആയിരിയ്ക്കും. (ഈ ഏകാത്മക ചതുരമൂശ ഓപ്പറേറ്ററിനെ സമയത്തിന്റെ ഒരു ചരമാക്കി മാറ്റിയതാണ് പ്രശസ്തമായ ഷ്രോഡിങ്ങർ സമവാക്യം).
അടിസ്ഥാന ബേസിസിലേക്കുള്ള ക്വാണ്ടം അളക്കൽ : വിശിഷ്ടസ്ഥിതിയിലുള്ള ഒരു ക്യൂബിറ്റിന്റെ വില ഒരിയ്ക്കലും നമുക്ക് നേരിട്ടു അറിയാൻ സാധ്യമല്ല. ഒരു ക്വാണ്ടം അളക്കൽ വഴിയേ ഇത് ചെയ്യാൻ പറ്റൂ. ഇങ്ങനെ ചെയ്‌താൽ ആ സദിശം ഉത്തരധ്രുവത്തിലേയ്ക്കോ ( $|0\rangle$ , $|\alpha |^{2}$ സംഭാവ്യതയോടെ), അല്ലെങ്കിൽ ദക്ഷിണധ്രുവത്തിലേയ്ക്കോ ( $|1\rangle$ , $|\beta |^{2}$ സംഭാവ്യതയോടെ). ഈ അളക്കലിനു ശേഷം α യുടെയും β യുടെയും വില മാറും. ഉദാഹരണത്തിന് ക്യൂബിറ്റ് $|0\rangle$ ലെയ്ക്കാണ് ഉടഞ്ഞതെങ്കിൽ α എന്നത് 1 ആകും (അതായത് മുഴുവൻ സാംഭാവ്യത പ്രകാരം. എന്തായാലും $|0\rangle$ എന്ന വില സ്വീകരിച്ചു കഴിഞ്ഞു). β എന്നത് 0 ആകും (ഈ ക്വാണ്ടം സ്റ്റേറ്റിലേയ്ക്ക് വന്നതേ ഇല്ല. അതുകൊണ്ടു സംഭവ്യത 0 ആണ്.)

ക്വാണ്ടം കെട്ടുപിണയൽ (Entanglement)

ക്വാണ്ടം കെട്ടുപിണയൽ ആണ് സാധാരണ ബിറ്റുകളും ക്യൂബിറ്റുകളും തമ്മിലുള്ള ഒരു പ്രധാന വ്യത്യാസം. ഒന്നിലധികൾ ക്യൂബിറ്റുകൾ വിശിഷ്ടസ്ഥിതിയിൽ ആകുമ്പോൾ അവ ചിലപ്പോൾ തമ്മിൽ തമ്മിൽ കെട്ടുപിണഞ്ഞുപോകും(quantum entanglement). ഇത്തരം അവസ്ഥയിൽ അവയിൽ ഒരു ക്യൂബിറ്റിനെ അളന്നാൽ മറ്റേ ക്യൂബിറ്റിന്റെ അളക്കാതെ തന്നെ അളക്കലിനു ശേഷം അതിന്റെ അവസ്ഥ എന്താകുമെന്ന് പ്രവചിയ്ക്കാൻ സാധിയ്ക്കും. (മറ്റേ ക്യൂബിറ്റ് പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ ഏതു മൂലയിൽ ആയിരുന്നാലും; അളക്കുന്നതിനു മുൻപ് ഒരു ക്യൂബിറ്റിന്റെ അവസ്ഥ എന്താകും എന്ന് കൃത്യമായി പ്രവചിയ്ക്കാൻ പറ്റില്ല എന്നാണല്ലോ നമ്മൾ ഇതുവരെ കണ്ടത്. ക്വാണ്ടം ബലതന്ത്രത്തിന്റെ ഒരു അടിസ്ഥാന തത്ത്വം അതാണ്. എന്നാൽ ഈ അസാധ്യതയെ ഒരു തരത്തിൽ ഭേദിയ്ക്കാനുള്ള ഒരു താക്കോലാണ് പരസ്പരം കെട്ടുപിണഞ്ഞ രണ്ടു ക്യൂബിറ്റുകളിൽ ഒന്നിന്റെ അളക്കൽ).

ഉദാഹരണത്തിന് ബെൽ അവസ്ഥയിലുള്ള പരസ്പരം കെട്ടുപിണഞ്ഞ രണ്ടു ക്യൂബിറ്റുകൾ എടുക്കുക.

{\frac {1}{\sqrt {2}}}(|00\rangle +|11\rangle ).

ഇതിന്റെ അർത്ഥം ഇതിനെ അളന്നാൽ കിട്ടുന്ന ഉത്തരം $|00\rangle$ ഓ $|11\rangle$ ആയിരിയ്ക്കും. ഓരോന്നും കിട്ടാനുള്ള സംഭാവ്യത $|1/{\sqrt {2}}|^{2}=1/2$ ആണ്. അങ്ങനെ കിട്ടിയാൽ എന്താണ് ഉപകാരം? ഈ കിട്ടുന്ന അവസ്ഥ ( $|00\rangle$ അല്ലെങ്കിൽ $|11\rangle$ ) രണ്ടു (ഒരേ) അവസ്ഥകളുടെ വിശിഷ്ടസ്ഥിതി ( $|00\rangle$ എന്നത് $|0\rangle$ ന്റെയും $|0\rangle$ ന്റെയും വിശിഷ്ടസ്ഥിതി ആണ്. അതുപോലെ $|11\rangle$ എന്നത് $|1\rangle$ ന്റെയും $|1\rangle$ ന്റെയും വിശിഷ്ടസ്ഥിതി ആണ്) ആണല്ലോ. ഇതിനെ (ഉദാ : $|00\rangle$ നെ) ഇനിയും അളന്നാൽ ഇതിൽ ഏതെങ്കിലും ആണ് ( $|0\rangle$ അല്ലെങ്കിൽ $|0\rangle$ ) ഉത്തരമായി കിട്ടുക. പക്ഷെ രണ്ടും ഒന്നായത് കൊണ്ട് ഒരു പ്രാവശ്യം അളന്നാൽ മറ്റേ ബിറ്റിന്റെ അവസ്ഥ അളക്കാതെ തന്നെ പ്രവചിയ്ക്കാൻ പറ്റും.

കെട്ടുപിണഞ്ഞു കിടക്കുന്ന ഈ ക്യൂബിറ്റുകൾ വേർപെടുത്തി ഒന്ന് അമ്മുവിനും മറ്റൊന്ന് ബിനുവിനും കൊടുക്കുക. അമ്മു തന്റെ ക്യൂബിറ്റിനെ അളക്കുന്നു എന്ന് വിചാരിയ്ക്കുക. അവൾക്കു $|0\rangle$ ഓ $|1\rangle$ . ഇനി ബിനു തന്റെ ക്യൂബിറ്റ് അളക്കാൻ ശ്രമിച്ചാൽ അമ്മുവിന് എന്ത് കിട്ടിയോ അത് തന്നെയാണല്ലോ അവൾക്കും കിട്ടുക; അതായത് അമ്മുവിന് $|0\rangle$ , ബിനുവിനും അത് തന്നെ കിട്ടും, കാരണം $|00\rangle$ മാത്രമാണ് അമ്മുവിന് $|0\rangle$ . ഈ ക്വാണ്ടം കെട്ടുപിണയൽ ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടിങ്ങിന്റെ ഒരു അടിസ്ഥാന സ്വഭാവമാണ്. ഇത് ഒരു സാധാരണ കമ്പ്യൂട്ടറിൽ ഒരിയ്ക്കലും ഉണ്ടാക്കിയെടുക്കാൻ പറ്റാത്ത ഒരു സ്വഭാവമാണ്.^[4]

ഉണ്ടാക്കിയെടുക്കൽ

താഴെക്കൊടുത്തിരിയ്ക്കുന്ന രീതികളിൽ ക്യൂബിറ്റുകൾ ഉണ്ടാക്കിയെടുക്കാം എന്നാണ് ഇതുവരെയുള്ള ഗവേഷണങ്ങൾ തെളിയിയ്ക്കുന്നത്

ഭൗതിക വസ്തു	പേര്	വിവരം സംഭരിയ്ക്കുന്നത്	$\|0\rangle$	$\|1\rangle$
ഫോട്ടോൺ	Polarization encoding	Polarization of light	Horizontal	Vertical
	Number of photons	Fock state	Vacuum	Single photon state
	Time-bin encoding	Time of arrival	Early	Late
പ്രകാശത്തിന്റെ കോഹെരെന്റ് ആയ അവസ്ഥ	Squeezed light	Quadrature	Amplitude-squeezed state	Phase-squeezed state
ഇലക്ട്രോൺ	Electronic spin	Spin	Up	Down
ഇലക്ട്രോൺ	Electron number	Charge	No electron	One electron
അണുകേന്ദ്രം	Nuclear spin addressed through NMR	Spin	Up	Down
ഒപ്റ്റിക്കൽ ലാറ്റിസ്സ്	Atomic spin	Spin	Up	Down
ജോസെഫ്സൺ ജംഗ്ഷൻ	Superconducting charge qubit	Charge	Uncharged superconducting island (Q=0)	Charged superconducting island (Q=2e, one extra Cooper pair)
	Superconducting flux qubit	Current	Clockwise current	Counterclockwise current
	Superconducting phase qubit	Energy	Ground state	First excited state
സിംഗ്ളി ചാർജ്ഡ് ക്വാണ്ടം പെയർ	Electron localization	Charge	Electron on left dot	Electron on right dot
ക്വാണ്ടം ഡോട്ട്	Dot spin	Spin	Down	Up

ഇവ കൂടി കാണുക

അവലംബം

↑ B. Schumacher (1995). "Quantum coding". Physical Review A. 51 (4): 2738–2747. Bibcode:1995PhRvA..51.2738S. doi:10.1103/PhysRevA.51.2738.
↑ Nielsen, Michael A.; Chuang, Isaac L. (2010). Quantum Computation and Quantum Information. Cambridge University Press. p. 13. ISBN 978-1-107-00217-3.
↑ Shor, Peter (1996). "Polynomial-Time Algorithms for Prime Factorization and Discrete Logarithms on a Quantum Computer∗". arXiv:quant-ph/9508027. Bibcode:1995quant.ph..8027S. {{cite journal}}: Cite journal requires |journal= (help)
↑ Nielsen, Michael A.; Chuang, Isaac L. (2010). Quantum Computation and Quantum Information. Cambridge University Press. p. 98. ISBN 978-1-107-00217-3.

[1] B. Schumacher (1995). "Quantum coding". Physical Review A. 51 (4): 2738–2747. Bibcode:1995PhRvA..51.2738S. doi:10.1103/PhysRevA.51.2738.

[2] Nielsen, Michael A.; Chuang, Isaac L. (2010). Quantum Computation and Quantum Information. Cambridge University Press. p. 13. ISBN 978-1-107-00217-3.

[3] Shor, Peter (1996). "Polynomial-Time Algorithms for Prime Factorization and Discrete Logarithms on a Quantum Computer∗". arXiv:quant-ph/9508027. Bibcode:1995quant.ph..8027S. {{cite journal}}: Cite journal requires |journal= (help)

[4] Nielsen, Michael A.; Chuang, Isaac L. (2010). Quantum Computation and Quantum Information. Cambridge University Press. p. 98. ISBN 978-1-107-00217-3.

[1]

[2]

[3]

[4]