Co je superpozice?

  • 3 min

Než začneme pracovat s qubity a operacemi v dalších lekcích, začněme jednoduchým příkladem, abychom pochopili, jak superpozice funguje.

V této lekci se dozvíte, jak popsat globální stav systému: kočku a krabici.

Jak můžete popsat globální stav systému?

Představte si, že máte kočku a krabici a chcete popsat možné konfigurace systému kočky a boxu. Například "kočka uvnitř krabice", "kočka vedle krabice" atd.

Řekněme, že existuje šest možných konfigurací: "kočka nad krabicí", "kočka uvnitř krabice", "kočka pod krabicí", "kočka vedle krabice", "kočka vedle krabice", "kočka před boxem" a "kočka za boxem". Konfigurace "pole uvnitř kočky" není fyzicky možné, takže není v seznamu.

Těchto šest pozic jsou individuální možné konfigurace systému "kočka a krabice". Jak byste mohli popsat stav systému kočky a boxu? Jednotlivé pozice můžete sečíst takto:

Diagram kočky a krabice a reprezentace šesti různých pozic kočky respektu k rámečku

Jenom součet jednotlivých pozic ale nezachytí celý obrázek. Musíte také zvážit pravděpodobnost nalezení kočky v každé z jednotlivých pozic. Například kočka bude pravděpodobně vedle krabice než pod ní. Takže potřebujete vytížit každou jednotlivou pozici podle pravděpodobnosti.

Stav systému kočky a boxu je součet šesti různých pozic respektu kočky boxu, vážené pravděpodobností nalezení kočky v této pozici:

Diagram znázorňující stav globálního systému, což je součet šesti různých pozic kočky respektu k rámeček, vážené pravděpodobností nalezení kočky v dané pozici

Kočka a krabice jsou klasické objekty, takže je můžete sledovat pouze v jedné ze šesti možných konfigurací najednou. Kočky a krabice žijí v klasickém světě, kde objekty mohou být pouze v jednom stavu najednou.

V kvantovém světě se ale věci liší. Kvantová kočka a kvantový box by také mohly být ve všech šesti stavech najednou! Tento jev se nazývá superpozice.

Kvantové kočky neexistují – pokud to víme – ale kvantové částice dělají.

V další lekci uvidíte superpozici v kvantovém computingu.