Apa itu superposisi?

  • 3 menit

Sebelum masuk ke qubit dan operasi di unit berikutnya, mari kita mulai dengan contoh sederhana untuk memahami cara kerja superposisi.

Dalam unit ini, Anda akan mempelajari cara menggambarkan status global sistem: kucing dan kotak.

Bagaimana Anda dapat menjelaskan status global sistem?

Bayangkan Anda memiliki kucing dan kotak, dan Anda ingin menggambarkan kemungkinan konfigurasi sistem kucing dan kotak. Misalnya, "kucing di dalam kotak", "kucing di samping kotak", dan sebagainya.

Katakanlah ada enam konfigurasi yang mungkin: "kucing di atas kotak," "kucing di dalam kotak," "kucing di bawah kotak,", "kucing di samping kotak," "kucing di depan kotak," dan "kucing di belakang kotak." Konfigurasi "kotak di dalam kucing" tidak mungkin secara fisik, jadi tidak ada dalam daftar.

Keenam posisi ini adalah konfigurasi individu yang mungkin dari sistem "kucing dan kotak." Bagaimana Anda bisa menggambarkan keadaan sistem kucing dan kotak? Anda dapat merangkum posisi individu, seperti ini:

Diagram kucing dan kotak dan representasi enam posisi berbeda dari kucing menghormati kotak.

Namun, hanya jumlah posisi individu yang tidak menangkap gambaran lengkap. Anda juga perlu mempertimbangkan kemungkinan menemukan kucing di setiap posisi individu. Misalnya, kucing lebih cenderung berada di samping kotak daripada di bawahnya. Jadi, Anda perlu menimbang setiap posisi individu dengan probabilitasnya.

Status sistem kucing dan kotak adalah jumlah dari enam posisi berbeda dari kucing yang menghormati kotak, ditimbang oleh kemungkinan menemukan kucing dalam posisi itu:

Diagram yang menunjukkan keadaan sistem global, yang merupakan jumlah dari enam posisi berbeda dari hormat kucing terhadap kotak, ditimbang oleh kemungkinan menemukan kucing dalam posisi itu.

Kucing dan kotak adalah objek klasik, sehingga Anda hanya dapat mengamatinya dalam salah satu dari enam konfigurasi yang mungkin pada satu waktu. Kucing dan kotak hidup di dunia klasik, di mana objek hanya dapat berada dalam satu keadaan pada satu waktu.

Namun, di dunia kuantum, hal-hal yang berbeda. Kucing kuantum dan kotak kuantum juga bisa berada di keenam negara bagian pada saat yang sama! Fenomena ini disebut superposisi.

Kucing kuantum tidak ada - sejauh yang kita tahu - tetapi partikel kuantum lakukan.

Di unit berikutnya, Anda akan melihat superposisi dalam komputasi kuantum.