А сегодня мы поговорим о КУБИТАХ. И не только потому, что название прикольное. Хотя оно прикольное.
🧩 Начнем с того, что такое двухуровневая система
Это квантовый объект, у которого есть только два разрешённых состояния. Как выключатель: 0 / 1.
Но в квантовом мире — все как всегда через жнеопределенность
💡 Кубит может находиться и в 0, и в 1 одновременно
в виде суперпозиции, а математики это объяснят комплексными часлами (это те, которые были придуманы для объяснения сложных физических процессов как раз)
🧠 Зачем вам это знать?
На самом деле необязательно. Но в конце поста я напишу, почему это круто. А пока просто напишу, что двухуровневая система:
• простая,
• строго определённая,
• легко управляемая,
• и при этом полностью квантовая.
Это и есть тот самый базовый строительный элемент:
• атом с двумя энергетическими уровнями,
• электронный спин: ↑ и ↓,
• поляризация фотона: ↔ и ↕,
• сверхпроводящий кубит: 0 и 1.
Все они моделируются одинаково как двухуровневая система.
🔥 Главные особенности кубита
✔ 1. Суперпозиция
Он может быть одновременно в 0 и 1.
Не «переключается быстро», а реально существует как «смесь» обоих.
✔ 2. Интерференция
Амплитуды могут усиливать или ослаблять друг друга. Классические биты (там где ноль или 1) так не умеют.
✔ 3. Фаза
Поворачивай фазу — меняется поведение кубита, хотя внешне он выглядит таким же.
✔ 4. Коллапс
При измерении кубит схлопывается: даёт либо 0, либо 1, причём с вероятностями |a|² и |b|².
✔ 5. Блочная сфера (для визуализации)
Любое состояние кубита можно нарисовать как точку на сфере.
Это лучший способ понимать, чем управляют квантовые логические операции.
Так почему же это безумно круто?
Да потому что на этом держатся квантовые технологии!
Двухуровневые системы лежат в основе квантовых технологий: от сверхпроводящих и ионных кубитов до алмазных сенсоров, которые уже сегодня используют в медицине, навигации и сверхточных часах. Именно такие «квантовые переключатели» позволяют компьютерам работать в суперпозициях и дают результаты, недоступные классическим машинам.
Фотонные кубиты обеспечивают квантовую криптографию — способ связи, где любая попытка перехвата мгновенно обнаруживается. А квантовые сети и будущий квантовый интернет уже строятся на тех же двух базовых состояниях, превращающих мир в реальную физику голубей Шрёдингера.
🕊 Голуби тут мимопролетали
На самом деле, если системы кубитов связать, например оптоволокном, они смогут передавать состояние друг другу лучше любых почтовых голубей
💬 Коротко:
• Двухуровневая система = кубит = квантовый объект с двумя базовыми состояниями.
• Очень важный мостик между теоретической физикой и реальными технологиями
🧩 Что такое осцилляции Раби
Это периодические переходы кубита между двумя состояниями
под действием внешнего поля (обычно микроволнового).
Представь, что у кубита есть состояния - 0 и 1
Если на кубит подать волну определённой частоты,
он начинает колебаться между 0 и 1
Это и есть осцилляции Раби.
🔥 Почему нам нужно знать про какого-то там Раби и его осцилляции?
Потому что это — основа управления кубитами.
Каждая квантовая логическая операция — это просто кусочек осцилляции Раби, обрезанный во времени.
Управляя длительностью импульса, можно точно сказать:
• повернуть кубит на 90°
• перевернуть на 180°
• создать суперпозицию
• вернуть кубит обратно
Все квантовые компьютеры работают именно за счёт этого
🧠 Голубь-Х
Представь безумного голубя ,который возомнил себя Магнето из людей-Х (бумеры, привет!). Он излучает микроволны и с помощью этого упарвляет кубитами, меняя их значения и параметры.
Зачем почему? Что им движет?
А фиг его знает, но говорят что он хочет собраь квантовый компьютер. В целом, у него получается, но не до конца.
💬 Коротко:
• Осцилляции Раби — периодическое качание кубита между |0⟩ и |1⟩.
• Возникают из-за взаимодействия с внешним полем.
• Это главный механизм управления кубитами.
• Вся квантовая логика — это красиво нарезанные кусочки этих осцилляций.
А в боте можно получать новости мировой науки (и не только) раз в сутки - отличное лекарство от бесконечного скроллинга ленты!