큐비트 문서 원본 보기

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[[파일:Bloch_sphere.svg|섬네일|큐비트를 표현한 [[블로흐 구면]]]]
{{다른 뜻 설명|고대 이집트에서 쓰이던 길이의 단위로 [[큐빗]]이 있다.}}

'''큐비트'''({{llang|en|qubit}})는 [[양자 컴퓨터]]로 계산할 때의 기본 단위이다. '양자비트'({{llang|en|quantum bit}})라고도 한다. 일반 컴퓨터는 정보를 0과 1의 비트단위로 처리하고 저장하는 반면 양자 컴퓨터는 정보를 0과 1의 상태를 동시에 갖는 큐비트 단위로 처리하고 저장한다.<ref>김진호. [http://dongascience.donga.com/news/view/20904 국내연구팀, 큐비트 정보처리 개선하는 물질 현상 구현]. 동아사이언스. 2017년 12월 22일.</ref><ref>김진호. [https://n.news.naver.com/mnews/article/584/0000001396?sid=105 그래핀 나노리본으로 양자 큐비트 만든다]. 동아사이언스. 2018년 8월 9일.</ref>
== 개념 ==
[[양자 정보]]의 단위이다. 큐비트의 정보는, 수학적으로는 [[복소수]]에 대한 2차원 [[벡터 공간]]인 2단계 양자 역학계 안의 상태로 기술된다. 두 개의 바닥 상태(또는 [[벡터 (물리)|벡터]])는 [[브라-켓 표기법]]을 사용하여 <math>|0 \rangle </math>와 <math>|1 \rangle </math>("켓 0"과 "켓 1"로 읽음)로 표시한다. 따라서 큐비트는 고전적인 정보 단위인 [[비트 (단위)|비트]]의 양자 역학 판으로 볼 수 있다. [[순수 큐비트 상태]]는 이 두 상태의 선형 [[양자 중첩]]이며, 따라서 모든 큐비트는 <math>|0 \rangle </math>과 <math>|1 \rangle</math>의 선형 조합으로 다음과 같이 나타낼 수 있다:

: <math>| \psi \rangle = \alpha |0 \rangle + \beta |1 \rangle,</math>

이 때 α와 β는 [[복소수]]인 [[확률 진폭]]이며, 다음 식을 만족한다:

: <math>| \alpha |^2 + | \beta |^2 = 1. \,</math>

이 큐비트가 상태 <math>|0 \rangle </math>에서 측정될 확률은 <math>| \alpha |^2</math>이고, 상태 <math>|1 \rangle </math>에서 측정될 확률은 <math>| \beta |^2</math>이다. 따라서 계의 두 상태에서 측정될 총 확률은 1이 된다.

비슷한 방법으로, 3단계 양자계 안의 양자 정보의 단위는 [[트리트]]에서 따 와서 [[큐트리트]]라고 부르며, d단계 양자계의 경우 '''큐디트'''(Qudit)라고 표현한다.

[[벤자민 슈마허]]는 양자 상태를 정보로 해석하는 방법을 발견하였다. 그는 정보를 상태 안에 압축하고 정보를 더 적은 수의 상태 안에 저장하는 방법을 제시하였으며, 이는 지금 [[슈마허 압축]]으로 알려져 있다. 슈마허는 큐비트라는 용어를 만든 사람이기도 하다.
== 사례 ==
2016년 5큐비트 사양의 [[IBM Q 익스피리언스]]를 공개한 [[IBM]]은 양자컴퓨터 기술 개발에 매진해 2019년 1월 미국 [[라스베이거스]]에서 열린 [[국제가전박람회]](CES)에서 50큐비트 수준의 [[IBM Q 시스템 원]]을 공개했다.

== 같이 보기 ==
{{위키공용분류}}
* [[블로흐 구면]]

== 각주 ==
<references />

{{전거 통제}}
{{토막글|컴퓨터 과학}}

[[분류:양자정보과학]]
[[분류:정보의 단위]]
[[분류:순간이동]]
[[분류:양자 컴퓨터]]