Cúbit

Un cúbit​​ o bit cuántico (del inglés quantum bit o qubit) es un sistema cuántico con dos estados propios y que puede ser manipulado arbitrariamente. Solo puede ser descrito correctamente mediante la mecánica cuántica, y solamente tiene dos estados bien distinguibles mediante medidas físicas. También se entiende por cúbit la información que contiene ese sistema cuántico de dos estados posibles. En esta acepción, el cúbit es la unidad mínima y por lo tanto constitutiva de la teoría de la información cuántica. Es un concepto fundamental para la computación cuántica y para la criptografía cuántica, el análogo cuántico del bit en informática. Su importancia radica en que la cantidad de información contenida en un cúbit y, en particular, la forma en que esta información puede ser manipulada son fundamental y cualitativamente diferentes de las de un bit clásico. Hay operaciones lógicas, por ejemplo, que son posibles en un cúbit y no en un bit.​ El concepto de cúbit es abstracto y no lleva asociado un sistema físico concreto. En la práctica, se han preparado diferentes sistemas físicos que, en ciertas condiciones, pueden describirse como cúbits o conjuntos de cúbits. Los sistemas pueden ser de tamaño macroscópico, como un circuito superconductor, o microscópico, como un conjunto de iones suspendidos mediante campos eléctricos. Matemáticamente, un cúbit puede describirse como un vector de módulo unidad en un espacio vectorial complejo bidimensional. Los dos estados básicos de un cúbit son | 0 ⟩ {\displaystyle |0\rangle } y | 1 ⟩ {\displaystyle |1\rangle } , que corresponden al 0 y 1 del bit clásico (se pronuncian: ket cero y ket uno). Pero además, el cúbit puede encontrarse en un estado de superposición cuántica combinación de esos dos estados ( α | 0 ⟩ + β | 1 ⟩ {\displaystyle \alpha |0\rangle +\beta |1\rangle } ). En...