I processori tradizionali, basati sull’elettronica e sui semiconduttori, memorizzano ed elaborano i dati sotto forma di bit […]. I computer quantistici, invece, che fanno uso dei bit quantistici, codificano lo stato quantistico di una particella e permettono di memorizzare molte più informazioni rispetto alle uniche due possibilità dei bit tradizionali.

Massimiliano Del Barba, «Atos, Ibm, Google Ecco come saranno i computer quantici», Corriere Innovazione (Corriere della Sera), 9 luglio 2017

La risposta in un Pixel

Un bit quantistico o qubit è la generalizzazione quantistica di un bit classico. Il bit classico può assumere due soli stati: lo stato 0 e lo stato 1. Un qubit è un microsistema fisico (come un atomo, un elettrone, un fotone, una molecola...) il cui stato generico – che si indica convenzionalmente |?? – può trovarsi in due stati (per esempio uno stato fondamentale e uno eccitato, come sopra), chiamiamoli |0⟩ e |1⟩, e in tutti gli stati sovrapposti che si possono ottenere variando arbitrariamente i coefficienti complessi c₁ e c₂ che pesano il loro contributo:

Si tenga a mente che la meccanica quantistica richiede di usare numeri complessi invece di numeri reali, e che l’arte della sua formulazione consiste nel fatto che però le sue previsioni sono sempre espresse solo mediante numeri reali, quindi misurabili con degli apparati di misura. Se così non fosse, la teoria non sarebbe molto utile visto che un numero complesso possiede due componenti, una reale che si può misurare nel mondo fisico con gli apparati di laboratorio ma anche una immaginaria che non sapremmo come misurare.

Nello svolgimento dai calcoli però la parte immaginaria dei coefficienti ha la stessa importanza della parte reale e viene utilizzata a pieno titolo, anche se non disponiamo di una rappresentazione intuitiva dei processi.

Tuttavia esiste un modo naturale di rappresentare in modo intuitivo un qubit nonostante entrino in gioco i numeri complessi, che merita di essere illustrato. Si tratta di rappresentare lo spazio astratto in cui si può muovere un qubit mediante una sfera che è chiamata sfera di Bloch.