Qu'est-ce qu'un qubit?

Qu'est-ce qu'un "qubit"? Google me dit que c'est un autre terme pour un "bit quantique". Qu'est-ce qu'un «bit quantique» physiquement ? Comment est-ce "quantique"? À quoi sert-il en informatique quantique?

Remarque: je préfère une explication facilement compréhensible par les profanes; les termes spécifiques à l'informatique quantique devraient de préférence être expliqués, en termes relativement simples.

C'est une bonne question qui, selon moi, est au cœur d'un qubit. Comme le commentaire de @Blue , ce n'est pas qu'il puisse s'agir d'une superposition égale car c'est la même chose qu'une distribution de probabilité classique. C'est qu'il peut avoir des signes négatifs.

Prenez cet exemple. Imaginez que vous avez un peu dans l' état et que vous le représentez comme vecteur [ 1 0 ] et ensuite vous appliquez une opération de retournement de pièces qui peut être représentée par une matrice stochastique [ 0,5 0,5 0,5 0,5 ] cela fera un mélange classique [ 0,5 0,5 ] . Si vous appliquez ceci deux fois, ce sera toujours un mélange classique [ 0,5 0,5 ] .$0$$\begin{bmatrix}1 \\0 \end{bmatrix}$$\begin{bmatrix}0.5 & 0.5 \\0.5 & 0.5 \end{bmatrix}$$\begin{bmatrix}0.5 \\0.5 \end{bmatrix}$$\begin{bmatrix}0.5 \\0.5 \end{bmatrix}$

Passons maintenant au cas quantique et commençons par un qubit à l' état qui est à nouveau représenté par [ 1 0 ] . En quantique, les opérations sont représentées par une matrice unitaire qui a la propriété U † U = I . La matrice unitaire la plus simple pour représenter l'action d'un tirage quantique est la matrice de Hadamard [ $0$$\begin{bmatrix}1 \\0 \end{bmatrix}$$U^\dagger U = I$où la première colonne est définie de sorte qu'après une opération, elle crée l'état| +⟩=[$\begin{bmatrix}\sqrt{0.5} & \sqrt{0.5} \\\sqrt{0.5} & -\sqrt{0.5} \end{bmatrix}$, la deuxième colonne doit être[$|+\rangle =\begin{bmatrix}\sqrt{0.5} \\\sqrt{0.5} \end{bmatrix}$où| a| 2=1/2,| b| 2=1/2etunb*=-1/2. Une solution à cela esta=$\begin{bmatrix}\sqrt{0.5} & a \\\sqrt{0.5} & b \end{bmatrix}$$|a|^2 = 1/2$$|b|^2 = 1/2$$ab^* = -1/2$etb=-a.$a =\sqrt(0.5)$$b=-a$

Maintenant, faisons la même expérience. Son application donne et si nous avons mesuré (dans la base standard) nous obtiendrionsmoitié du temps 0 et l'autre 1 (rappel en quantumrègle Bornest P(i)=|⟨i|ψ⟩|2et pourquoi nous avons tous besoinla place les racines). C'est donc comme ci-dessus et a un résultat aléatoire.$\begin{bmatrix}\sqrt{0.5} \\\sqrt{0.5} \end{bmatrix}$$P(i) = |\langle i|\psi\rangle|^2$

$\begin{bmatrix} 0.5+0.5 \\0.5-0.5\end{bmatrix}$

L'extension à n qubits vous donne une théorie qui a une exponentielle que nous ne pouvons pas trouver de moyens efficaces pour simuler.

Ce n'est pas seulement mon avis. Je l'ai vu montré dans les discours de Scott Aaronson et je pense qu'il vaut mieux dire que le quantum est comme «la théorie de la probabilité avec les signes moins» (c'est une citation de Scott).

J'attache les diapositives que j'aime donner pour expliquer le quantum (si ce n'est pas standard d'avoir des diapositives dans une réponse, je suis heureux d'écrire les mathématiques pour traverser les concepts)

Je vais probablement étendre cela plus (!) Et ajouter des images et des liens car j'ai le temps, mais voici ma première photo.

Explication principalement sans mathématiques

Une pièce spéciale

Commençons par penser aux bits normaux. Imaginez ce bit normal est une pièce de monnaie, que nous pouvons retourner pour être des têtes ou des queues. Nous appellerons des têtes équivalentes à "1" et des queues "0". Imaginez maintenant au lieu de simplement lancer cette pièce, nous pouvons la faire tourner - 45${}^\circ$$^\circ$$^\circ$

Mais quel est le piège? Rien de tel qu'un déjeuner gratuit, comme dit le proverbe. Quand je regarde réellement la pièce, pour voir dans quel état elle se trouve, elle devient des têtes ou des queues, selon la probabilité - une bonne façon de la regarder est si elle est plus proche des têtes, elle a plus de chances de devenir des têtes quand on la regarde, et vice versa, bien qu'il y ait une chance que la pièce proche des têtes puisse devenir une queue lorsqu'elle est regardée.

De plus, une fois que j'ai regardé cette pièce spéciale, toutes les informations qui s'y trouvaient auparavant ne sont plus accessibles. Si je regarde ma pièce de Shakespeare, je reçois juste des têtes ou des queues, et quand je regarde ailleurs, c'est toujours ce que j'ai vu quand je l'ai regardé - cela ne revient pas comme par magie à la pièce de Shakespeare. Je dois noter ici que vous pourriez penser, comme le souligne Blue dans les commentaires, que

Étant donné l'énorme progrès de la technologie moderne, rien ne m'empêche de surveiller l'orientation exacte d'une pièce jetée dans l'air lorsqu'elle tombe. Je n'ai pas nécessairement besoin de "regarder dedans" c'est-à-dire de l'arrêter et de vérifier s'il est tombé en "têtes" ou "queues".

Cette "surveillance" compte comme une mesure. Il n'y a aucun moyen de voir l'état intermédiaire de cette pièce. Aucun, nada, zilch. C'est un peu différent d'une pièce normale, n'est-ce pas?

Donc, encoder toutes les œuvres de Shakespeare dans notre pièce est théoriquement possible mais nous ne pouvons jamais vraiment accéder à ces informations, donc pas très utiles.

Belle petite curiosité mathématique que nous avons ici, mais comment pourrions-nous réellement faire quoi que ce soit avec cela?

Le problème de la mécanique classique

Eh bien, prenons un peu de recul ici et passons à un autre bord. Si je vous lance une balle et que vous l'attrapez, nous pouvons essentiellement modéliser le mouvement de cette balle exactement (compte tenu de tous les paramètres). Nous pouvons analyser sa trajectoire avec les lois de Newton, comprendre son mouvement dans l'air en utilisant la mécanique des fluides ( sauf s'il y a des turbulences ), etc.

Alors mettons-nous en place une petite expérience. J'ai un mur avec deux fentes et un autre mur derrière ce mur. J'ai installé un de ces lanceurs de balles de tennis à l'avant et l'ai laissé commencer à lancer des balles de tennis. En attendant, je suis sur le mur du fond pour marquer toutes nos balles de tennis. Quand je marque cela, il y a des "bosses" claires dans les données juste derrière les deux fentes, comme vous pouvez vous y attendre.

Maintenant, je passe notre lanceur de balles de tennis à quelque chose qui projette de très petites particules. J'ai peut-être un laser et nous regardons où les photons regardent. J'ai peut-être un canon à électrons. Quoi qu'il en soit, nous regardons où ces particules subatomiques se retrouvent à nouveau. Cette fois, nous n'obtenons pas les deux bosses, nous obtenons un motif d'interférence.

Cela vous semble-t-il familier? Imaginez que vous déposez deux cailloux dans un étang l'un à côté de l'autre. Vous avez l'air familier maintenant? Les ondulations dans un étang interfèrent les unes avec les autres. Il y a des endroits où ils annulent et des endroits où ils gonflent plus gros, créant de beaux motifs. Maintenant, nous voyons un motif d'interférence projeter des particules . Ces particules doivent avoir un comportement ondulatoire. Alors peut-être que nous nous trompions depuis le début. (C'est ce qu'on appelle l' expérience à double fente .) Désolé, les électrons sont des ondes, pas des particules.

Sauf que ce sont aussi des particules. Lorsque vous regardez les rayons cathodiques (flux d'électrons dans les tubes à vide), le comportement montre clairement que les électrons sont une particule. Pour citer wikipedia:

Comme une onde, les rayons cathodiques se déplacent en lignes droites et produisent une ombre lorsqu'ils sont obstrués par des objets. Ernest Rutherford a démontré que les rayons pouvaient traverser de minces feuilles métalliques, comportement attendu d'une particule. Ces propriétés conflictuelles ont provoqué des perturbations lors de la tentative de le classer comme une onde ou une particule [...] Le débat a été résolu lorsqu'un champ électrique a été utilisé pour dévier les rayons par JJ Thomson. C'était la preuve que les faisceaux étaient composés de particules parce que les scientifiques savaient qu'il était impossible de dévier les ondes électromagnétiques avec un champ électrique.

Alors ... ils sont tous les deux . Ou plutôt, ils sont quelque chose de complètement différent. C'est l'une des nombreuses énigmes que les physiciens ont vues au début du XXe siècle. Si vous voulez regarder certains des autres, regardez le rayonnement du corps noir ou l' effet photoélectrique .

Ce qui a résolu le problème - la mécanique quantique

Ces problèmes nous amènent à réaliser que les lois qui nous permettent de calculer le mouvement de cette balle que nous lançons d'avant en arrière ne fonctionnent tout simplement pas à très petite échelle. Un nouvel ensemble de lois a donc été élaboré. Ces lois ont été appelées la mécanique quantique après l'une des idées principales derrière elles - l'existence de paquets fondamentaux d'énergie, appelés quanta.

L'idée est que je ne peux pas simplement vous donner .00000000000000000000000000 plus un tas de zéros de plus 1 Joules d'énergie - il y a une quantité minimale d'énergie possible que je peux vous donner. C'est comme dans les systèmes monétaires, je peux vous donner un dollar ou un sou, mais (en argent américain, de toute façon), je ne peux pas vous donner un "demi-sou". N'existe pas. L'énergie (et d'autres valeurs) peut être comme ça dans certaines situations. (Pas toutes les situations, et cela peut parfois se produire dans la mécanique classique - voir aussi ceci ; merci à Blue de l'avoir signalé.)

Donc, de toute façon, nous avons obtenu ce nouvel ensemble de lois, la mécanique quantique. Et le développement de ces lois est complet, mais pas complètement correct (voir les théories quantiques des champs, la gravité quantique) mais l'histoire de leur développement est assez intéressante. Il y avait ce type, Schrodinger, de renommée tueuse de chat ( peut-être? ), Qui a proposé la formulation d' équation d'onde de la mécanique quantique. Et cela a été préféré par beaucoup de physiciens, car il était en quelque sorte similaire à la façon classique de calculer les choses - intégrales et hamiltoniennes et ainsi de suite.

Un autre gars, Heisenberg, a trouvé une autre façon totalement différente de calculer l'état d'une particule par mécanique quantique, qui s'appelle la mécanique matricielle. Encore un autre gars, Dirac, a prouvé que les formulations de la matrice mécanique et de l'équation d'onde étaient égales.

Alors maintenant, nous devons à nouveau changer de punaise - que sont les matrices et leurs vecteurs amis?

Vecteurs et matrices - ou, une algèbre linéaire sans douleur, espérons-le

$^2$

Nous avons donc ces vecteurs. Quels types de mathématiques puis-je faire avec eux? Comment puis-je manipuler un vecteur? Je peux multiplier les vecteurs par un nombre normal, comme 3 ou 2 (ceux-ci sont appelés scalaires), pour l'étirer, le rétrécir (s'il s'agit d'une fraction) ou le retourner (s'il est négatif). Je peux ajouter ou soustraire des vecteurs assez facilement - si j'ai un vecteur (2, 3) + (4, 2) égal à (6, 5). Il y a aussi des choses appelées produits scalaires et produits croisés que nous n'entrerons pas ici - si vous êtes intéressé par tout cela, recherchez la série d'algèbre linéaire de 3blue1brown , qui est très accessible, vous apprend en fait comment le faire , et est un moyen fabuleux pour en savoir plus.

$\hat{i}$$\hat{j}$$\sqrt{-1} = i$

Ensuite, nous voyons où se trouvent i-hat et j-hat dans notre nouveau système de coordonnées. Dans la première colonne de notre matrice, nous écrivons les nouvelles coordonnées de i-hat et dans la deuxième colonne les nouvelles coordonnées de j-hat. Nous pouvons maintenant multiplier cette matrice par n'importe quel vecteur et obtenir ce vecteur dans le nouveau système de coordonnées. La raison pour laquelle cela fonctionne est que vous pouvez réécrire les vecteurs en ce que l'on appelle des combinaisons linéaires. Cela signifie que nous pouvons réécrire, disons, (2, 3) en 2 * (1, 0) + 3 * (0, 1) - c'est-à-dire 2 * i-hat + 3 * j-hat. Lorsque nous utilisons une matrice, nous multiplions efficacement ces scalaires par le "nouveau" i-hat et j-hat. Encore une fois, si vous êtes intéressé, consultez les vidéos de 3blue1brown. Ces matrices sont beaucoup utilisées dans de nombreux domaines, mais c'est de là que vient le nom de la mécanique des matrices.

Lier le tout ensemble

Désormais, les matrices peuvent représenter des rotations du plan de coordonnées, ou étirer ou rétrécir le plan de coordonnées ou un tas d'autres choses. Mais certains de ces comportements ... semblent assez familiers, n'est-ce pas? Notre petite pièce spéciale ressemble un peu à ça. Nous avons cette idée de rotation. Que se passe-t-il si nous représentons l'état horizontal par i-chapeau et la verticale par j-chapeau et décrivons ce que la rotation de notre pièce utilise des combinaisons linéaires? Cela fonctionne et rend notre système beaucoup plus facile à décrire. Notre petite pièce peut donc être décrite à l'aide de l'algèbre linéaire.

Que peut-on décrire d'algèbre linéaire et a des probabilités et des mesures étranges? Mécanique quantique. (En particulier, cette idée de combinaisons linéaires devient l'idée appelée superposition, c'est de là que vient l'idée entière, trop simplifiée au point qu'elle n'est pas vraiment correcte, de "deux états en même temps".) Donc, ces pièces spéciales peuvent être des objets de mécanique quantique. Quelles sortes de choses sont des objets mécaniques quantiques?

• photons
• supraconducteurs
• états d'énergie des électrons dans un atome

Tout ce qui, en d'autres termes, a un comportement d'énergie discrète (quanta), mais peut également agir comme une onde - ils peuvent interférer les uns avec les autres, etc.

Nous avons donc ces pièces mécaniques quantiques spéciales. Comment devrions-nous les appeler? Ils stockent un état d'information comme des bits ... mais ils sont quantiques. Ce sont des qubits. Et maintenant on fait quoi? Nous manipulons les informations qui y sont stockées avec des matrices (ahem, gates). Nous mesurons pour obtenir des résultats. En bref, nous calculons.

Maintenant, nous savons que nous ne pouvons pas encoder des quantités infinies d'informations dans un qubit et y accéder quand même (voir les notes sur notre "pièce de Shakespeare"), alors quel est donc l'avantage d'un qubit? Cela vient du fait que ces bits d'informations supplémentaires peuvent affecter tous les autres qubits (c'est à nouveau cette idée de superposition / combinaison linéaire), ce qui affecte la probabilité, ce qui affecte ensuite votre réponse - mais c'est très difficile à utiliser, c'est pourquoi il sont si peu d'algorithmes quantiques.

La pièce spéciale par rapport à la pièce normale - ou qu'est-ce qui rend un qubit différent?

Donc ... nous avons ce qubit. Mais Blue soulève un grand point.

$\frac{1}{\sqrt{2}}|0\rangle + \frac{1}{\sqrt{2}}|1\rangle$

Il existe plusieurs différences - la façon dont fonctionne la mesure (voir le quatrième paragraphe), toute cette idée de superposition - mais la différence déterminante (Mithrandir24601 l'a souligné dans le chat, et je suis d'accord) est la violation des inégalités de Bell.

Prenons un autre virement. À l'époque où la mécanique quantique était en cours de développement, il y avait un grand débat. Tout a commencé entre Einstein et Bohr. Lorsque la théorie des ondes de Schrodinger a été développée, il était clair que la mécanique quantique serait une théorie probabiliste. Bohr a publié un article sur cette vision du monde probabiliste, qu'il a conclu en disant

Ici se pose tout le problème du déterminisme. Du point de vue de notre mécanique quantique, il n'y a pas de quantité qui fixe dans tous les cas la cause de la collision; mais aussi expérimentalement, nous n'avons jusqu'à présent aucune raison de croire qu'il existe des propriétés internes de l'atome qui conditionnent un résultat définitif pour la collision. Faut-il espérer découvrir plus tard de telles propriétés ... et les déterminer au cas par cas? Ou faut-il croire que l'accord de la théorie et de l'expérience - quant à l'impossibilité de prescrire les conditions d'une évolution causale - est une harmonie préétablie fondée sur l'inexistence de telles conditions? Je suis moi-même enclin à abandonner le déterminisme dans le monde des atomes. Mais c'est une question philosophique pour laquelle les arguments physiques seuls ne sont pas décisifs.

L'idée du déterminisme existe depuis un certain temps. Peut-être que l'une des citations les plus célèbres sur le sujet vient de Laplace, qui a dit

Un intellect qui à un certain moment connaîtrait toutes les forces qui mettent la nature en mouvement, et toutes les positions de tous les éléments dont la nature est composée, si cet intellect était aussi assez vaste pour soumettre ces données à l'analyse, il embrasserait dans une seule formule les mouvements des plus grands corps de l'univers et ceux du plus petit atome; pour un tel intellect, rien ne serait incertain et l'avenir comme le passé serait présent sous ses yeux.

L'idée du déterminisme est que si vous savez tout ce qu'il y a à savoir sur un état actuel et appliquez les lois physiques que nous avons, vous pouvez comprendre (efficacement) l'avenir. Cependant, la mécanique quantique décime cette idée avec probabilité. "Je suis moi-même enclin à abandonner le déterminisme dans le monde des atomes." C'est énorme!

La célèbre réponse d'Albert Einstein:

La mécanique quantique est très digne de considération. Mais une voix intérieure me dit que ce n'est pas encore la bonne voie. La théorie donne beaucoup, mais elle ne nous rapproche guère des secrets de l'Ancien. En tout cas, je suis convaincu qu'Il ne joue pas aux dés.

(La réponse de Bohr était apparemment "Arrête de dire à Dieu quoi faire", mais de toute façon.)

Pendant un certain temps, il y a eu un débat. Des théories sur les variables cachées sont apparues, où il n'y avait pas que la probabilité - il y avait un moyen pour la particule de «savoir» ce qu'elle allait être lorsqu'elle sera mesurée; ce n'était pas tout à fait au hasard. Et puis, il y a eu l'inégalité de Bell. Pour citer Wikipédia,

Dans sa forme la plus simple, le théorème de Bell déclare

Aucune théorie physique des variables cachées locales ne peut reproduire toutes les prédictions de la mécanique quantique.

Et cela a fourni un moyen de vérifier expérimentalement cela. C'est vrai - c'est une pure probabilité. Ce n'est pas un comportement classique. C'est toute chance, chance qui affecte d'autres chances par superposition, puis "s'effondre" à un seul état lors de la mesure (si vous suivez l'interprétation de Copenhague). Pour résumer: premièrement, la mesure est fondamentalement différente en mécanique quantique, et deuxièmement, la mécanique quantique n'est pas déterministe. Ces deux points signifient que tout système quantique, y compris un qubit, sera fondamentalement différent de tout système classique.

Un petit avertissement

Comme le souligne judicieusement xkcd, toute analogie est une approximation. Cette réponse n'est pas du tout formelle, et il y a beaucoup plus à ce sujet. J'espère ajouter à cette réponse une description un peu plus formelle (mais toujours pas complètement formelle), mais veuillez garder cela à l'esprit.

Ressources

• Nielsen et Chuang, l'informatique quantique et l'information quantique. La bible de l'informatique quantique.

• Les cours d'algèbre linéaire et de calcul de 3blue1brown sont parfaits pour les mathématiques.

• Michael Nielsen (ouais, le gars qui a co-écrit le manuel ci-dessus) a une série de vidéos intitulée Quantum Computing for the Determined. 10/10 recommande.

• quirk est un excellent petit simulateur d'un ordinateur quantique avec lequel vous pouvez jouer.

• J'ai écrit quelques articles de blog sur ce sujet il y a quelque temps (si cela ne vous dérange pas de lire mes écrits, ce qui n'est pas très bon) qui peuvent être trouvés ici et qui tentent de partir des bases et de travailler.

Qu'est-ce qu'un «bit quantique» physiquement? Comment est-ce "quantique"?

Permettez-moi d'abord de donner des exemples de bits classiques:

• Dans un CPU: basse tension = 0, haute tension = 1
• Dans un disque dur: aimant nord = 0, aimant sud = 1
• Dans un code-barres sur votre carte de bibliothèque: barre mince = 0, barre épaisse = 1
• Dans un DVD: Absence d'une fosse microscopique profonde sur le disque = 0, Présence = 1

Dans tous les cas, vous pouvez avoir quelque chose entre les deux:

• Si «basse tension» est de 0 mV et «haute tension» est de 1 mV, vous pouvez avoir une tension moyenne de 0,5 mV
• Vous pouvez avoir un aimant polarisé dans n'importe quelle direction, comme le nord-ouest
• Vous pouvez avoir des lignes dans un code-barres de n'importe quelle largeur
• Vous pouvez avoir des fosses de différentes profondeurs sur la surface d'un DVD

En mécanique quantique, les choses ne peuvent exister que dans des "packages" appelés "quanta". Le singulier de "quanta" est "quantique" . Cela signifie que pour l'exemple de code à barres, si la ligne mince était un "quantum", la ligne épaisse peut être deux fois la taille de la ligne mince (deux quanta), mais elle ne peut pas être 1,5 fois l'épaisseur de la ligne mince. Si vous regardez votre carte de bibliothèque, vous remarquerez que vous pouvez dessiner des lignes d'une épaisseur 1,5 fois la taille des lignes fines si vous le souhaitez, ce qui est une des raisons pour lesquelles les bits de code-barres ne sont pas des qubits.

Il existe des choses dans lesquelles les lois de la mécanique quantique ne permettent rien entre le 0 et le 1, quelques exemples sont ci-dessous:

• rotation d'un électron : elle est soit vers le haut (0) soit vers le bas (1), mais ne peut pas être entre les deux.
• niveau d'énergie d'un électron: le 1er niveau est 0, le 2e niveau est 1, il n'existe pas de niveau 1.5

Je vous ai donné deux exemples de ce qu'un qubit peut être physiquement: le spin d'un électron ou le niveau d'énergie d'un électron.

À quoi sert-il en informatique quantique?

$n$$2^n$

01$|0\rangle$$|1\rangle$

$\alpha$$\beta$$|\psi_0 \rangle$

$Z$010$\alpha^2$1$\alpha^2$$\alpha^2+\beta^2=1$

$\alpha |0\rangle + \beta |1\rangle$

$|\psi_0\rangle$$|0\rangle$$|1\rangle$$|\psi_0\rangle$

Avec cela, nous pouvons définir une mesure alternative qui regarde si notre qubit est $|\psi_0\rangle$$|\psi_1\rangle$$|\psi_0\rangle$$|\psi_1\rangle$$|0\rangle$$|1\rangle$$|\psi_0\rangle$$|\psi_1\rangle$

$|0\rangle$$|1 \rangle$

$n$$2^n$$n$

Mais quant à la façon dont cela fonctionne, je vais devoir vous renvoyer aux autres questions et réponses de cet échange de pile.

Un qubit (bit quantique) est un système quantique qui peut être entièrement décrit par ("vit dans") un espace vectoriel complexe à deux dimensions.

Cependant, beaucoup plus que cela est nécessaire pour effectuer des calculs. Il doit exister deux vecteurs de base orthogonaux dans cet espace vectoriel, appelez-les$|0\rangle$$|1\rangle$$|0\rangle$$|1\rangle$$|0\rangle$$|1\rangle$

Pour effectuer des calculs, vous devez également pouvoir induire un ensemble «complet» d'opérations agissant sur un ou deux qubits. Lorsque vous n'induisez pas d'opération, les qubits ne doivent pas interagir les uns avec les autres. À moins que l'interaction avec l'environnement ne soit supprimée, les qubits interagiront entre eux.

Au fait, un bit classique est beaucoup plus simple qu'un qubit. C'est un système qui peut être décrit par une variable booléenne

Tout ce que nous observons dans les technologies quantiques (photons, atomes, etc.) sont des bits (soit un 0 soit un 1).

Essentiellement, personne ne sait vraiment ce qu'est un bit quantique. Certaines personnes disent que c'est un objet qui est "à la fois" 0 et 1; d'autres disent qu'il s'agit de choses à faire avec des univers parallèles; mais les physiciens ne savent pas ce que c'est et ont trouvé des interprétations qui ne sont pas prouvées.

La raison de cette "confusion" est due à deux facteurs:

(1) On peut accomplir des tâches remarquables qui ne peuvent pas être expliquées en pensant à la technologie quantique en termes de bits normaux. Il doit donc y avoir un élément supplémentaire impliqué que nous nommons bit "quantique". Mais voici l'élément critique: cet élément "quantique" supplémentaire ne peut pas être directement détecté; tout ce que nous observons sont des bits normaux lorsque nous «regardons» le système.

(2) Une façon de "voir" ce truc "quantique" supplémentaire est à travers les mathématiques. Par conséquent, une description valide d'un qubit est mathématique, et chaque traduction est une interprétation qui n'a pas encore été prouvée.

En résumé, personne ne sait ce que sont les bits quantiques. Nous savons qu'il y a quelque chose de plus que des bits dans les technologies quantiques, que nous appelons bits "quantiques". Et jusqu'à présent, la seule description valable (mais insatisfaisante) est mathématique.

J'espère que cela pourra aider.