Ποιος εισήγαγε πρώτος τον όρο qubit;

Posted on 10/06/2015

0


Ας θυμηθούμε πρώτα τι είναι το qubit.

Έτσι ονομάζεται η βασική μονάδα μνήμης των κβαντικών υπολογιστών.

Στους γνωστούς κλασικούς υπολογιστές η βασική μονάδα πληροφορίας εγγραφής και επεξεργασίας της πληροφορίας στο δυαδικό σύστημα, με τα γνωστά ψηφία 0 και 1, χρησιμοποιείται ο όρος bit (binary digit). Το bit,  στοιχειώδης μονάδα πληροφορίας, αποθηκεύεται σε κάποιο κλασικό φυσικό σύστημα που μπορεί να βρίσκεται σε δυο καταστάσεις όπως: οι δυο κατευθύνσεις μαγνήτισης, οι δυο θέσεις ενός διακόπτη, δυο τάσεις ηλεκτρικού ρεύματος κ.λπ.

Στους κβαντικούς υπολογιστές η βασική μονάδα εγγραφής δεν είναι ένα κλασικό σύστημα αλλά κβαντικό. Για παράδειγμα ένα άτομο υδρογόνου στη θεμελιώδη κατάσταση, όπου το μηδέν αντιπροσωπεύεται από την ηλεκτρονιακή κατάσταση με σπιν πάνω και το ένα από την κατάσταση με σπιν κάτω.
Συμβολίζουμε την κατάσταση με σπιν πάνω με |0> και την κατάσταση με σπιν κάτω με |1˃. Εφόσον το άτομο είναι ένα κβαντικό σύστημα, εκτός από τις δυο καταστάσεις |0> και |1>, θα είναι επίσης μια πραγματοποιήσιμη κατάσταση και κάθε γραμμικός συνδυασμός της μορφής |ψ> = α |0> + β |1>. όπου α2+ β2=1.

Και εδώ βρίσκεται η πηγή της θεμελιώδους διαφοράς μεταξύ ενός κλασικού και ενός κβαντικού υπολογιστή. Ότι στους κβαντικούς υπολογιστές η βασική μονάδα μνήμης μπορεί να βρίσκεται όχι μόνο στις καταστάσεις 0 και 1 αλλά και σε κάθε δυνατή επαλληλία τους.
Έτσι στην περίπτωση των κβαντικών υπολογιστών μιλάμε για qubit (quantum bit).

Ποιος λοιπόν εισήγαγε πρώτος τον όρο qubit;

Σύμφωνα με τον John Preskill ο όρος qubit εισήχθη για πρώτη φορά το 1995, πριν 20 χρόνια, από τον Ben Schumacher.

Μέχρι τότε χρησιμοποιούσαν το δύσχρηστο και περιγραφικό όνομα «κβαντικά συστήματα δυο καταστάσεων». Ο Ben Schumacher εισήγαγε τον όρο “qubit” σε άρθρο του με τίτλο “Quantum Coding” που δημοσιεύθηκε τον Απρίλιο του 1995 στο Physical Review A. Στην αρχή, την περίληψη, του άρθρου ορίζεται η λέξη  qubit ως σύντμηση του quantum bit, και στη συνέχεια του κειμένου η λέξη qubit επαναλαμβάνεται άλλες 24 φορές.

Στο τέλος αυτού του άρθρου, στις ευχαριστίες, ο Ben Schumacher αναφέρει ότι ο όρος «qubit» επινοήθηκε και χρησιμοποιήθηκε για πλάκα κατά τη διάρκεια συζητήσεων με τον φυσικό W. K. Wootters:

Acknowledgments
The term “qubit» was coined in jest during one of the author’s many intriguing and valuable conversations with W. K. Wootters, and became the initial impetus for this work.

Διαβάστε περισσότερα + το ποίημα του John Preskill «On Quantum Compression» ΕΔΩ: Who named the qubit?