Qubit

Als de waarde van qubit A bekend wordt (en daarmee zijn superpositie vervalt), heeft dat subiet effect op qubit B, ook als dat zich elders bevindt.

Omgevingsfactoren kunnen een qubit makkelijk beïnvloeden, waardoor een qubit niet meer 1 en 0 tegelijk is, maar ineenstort en al 1 of 0 wordt, voordat de berekening klaar is.

Verder moest zo’n qubit een resetknop hebben, je moest ermee kunnen rekenen, je moest een uitkomst kunnen aflezen en het qubit moest enigszins robuust zijn.

De quantumcomputer is een totaal ander beest: het gebruikt als rekeneenheid de quantumbit, of ‘qubit’, die dankzij de bizarre wetten van de quantumwereld tegelijkertijd een 0 en een 1 kan vertegenwoordigen.

Een qubit kan in tegen stelling tot een normale bit zowel de waarde 0 als 1 hebben.

Maar er zijn ook ‘qutrits’, die drie waardes kunnen hebben, en qubit-varianten met nog meer mogelijke waardes.

In Nederland en wereldwijd wordt naast majorana’s een tiental andere qubit-technieken onderzocht.

In tegenstelling tot een bit, kan een qubit in een superpositie staan van de waarden 0 en 1. Qubits kunnen ook verstrengeld zijn.

Waar het op neer komt is dat het deze onderzoekers is gelukt om een qubit (bouwsteen voor quantum computer) op een vergelijkbare manier te produceren als een transistor (bouwsteen voor een 'klassieke' computer).

Een n-qubit registerruimte heeft 2 n+1 − 2 vrijheidsgraden.

Een probleem bij het uitlezen van een qubit is dat de superpositie onmiddellijk vervalt tot 0 of 1, waarmee de hele berekening voor niets geweest is.

Gebeurt dit wel, dan wordt een kwantumfout op de logische qubit ook incorrect verbetert.

Het is bewezen dat de 5-qubit code de kleinst mogelijke foutverbeteringscode is.

Voor de foutverbeteringscode van Shor worden 9 fysieke qubits gebruikt om 1 zogenaamde logische qubit te vormen die foutbestendiger is.

Leo Kouwenhoven werkt met zijn groep aan een nieuwe rekeneenheid voor de quantumcomputer, een nieuw soort qubit (zie kader).

Qubits zijn vrij teer: de 'kwantumstaat', waarbij een qubit meerdere dingen tegelijkertijd is, is gemakkelijk te doorbreken.

Waar een bit een 1 óf een 0 kan zijn, kan een qubit tegelijkertijd een 1 en een 0 zijn, in verschillende gradaties.

Deze twee mogelijkheden corresponderen met 0 en 1. Op deze manier hebben we een qubit.

Een probleem is bijvoorbeeld decoherentie, wat betekent dat een qubit in aanraking komt met zijn omgeving en daardoor onbedoeld vervalt in een 0 of een 1. Decoherentie treedt ook op door verstrengeling van qubits.

Hiermee wordt bedoeld dat een meting er voor zorgt dat de qubit een 1 of een 0 wordt.