{{翻訳告知|es|Cúbit|…}}
量子ビット(りょうしビット、quantum bit, Qbit)は、量子情報の最小単位である。従来の情報量の単位「bit」に対する単位の表現としては、quantum bit と書くよりは Qubit(キュービット・キュビット・クビットなど)と書くことが多い。また、古典的な(非量子的な)ビットを明示する場合、古典ビット (classical bit, Cbit) などと書くことがある。
量子情報処理において Qubit は量子力学的2準位系の状態ベクトルで表現される。古典ビットは2状態である(以下ではその2つの状態をそれぞれ、0 と 1 とする)。それに対して量子ビットは、そのような2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、 α α --> | 0 ⟩ ⟩ --> + β β --> | 1 ⟩ ⟩ --> {\displaystyle \alpha |0\rangle +\beta |1\rangle } と表現される。ここで、 α α --> , β β --> {\displaystyle \alpha ,\beta } は | α α --> | 2 + | β β --> | 2 = 1 {\displaystyle |\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、状態 | 0 ⟩ ⟩ --> {\displaystyle |0\rangle } を得る確率は | α α --> | 2 {\displaystyle |\alpha |^{2}} であり、状態 | 1 ⟩ ⟩ --> {\displaystyle |1\rangle } を得る確率は | β β --> | 2 {\displaystyle |\beta |^{2}} である。同じ記法で古典ビットを表現すると、 α α --> , β β --> {\displaystyle \alpha ,\beta } は、どちらかが0で、もう一方が1である。
つまり、ビットは0と1の状態しかとれないことに対して量子ビットは0と1と、その重ね合わせの状態を取れるということである。
この項目は、自然科学に関連した書きかけの項目です。この項目を加筆・訂正などしてくださる協力者を求めています(Portal:自然科学)。