أوضاع التصور الثلاثة في Qubi

الوضع الأول هو الوضع الواقعي، حيث تُعرض على Qubi نتائج القياسات فقط. هذا أهم وضع، لأنه يحاكي كيف تعمل الكيوبتات فعلاً: الوقت الوحيد الذي تحصل فيه على معلومات من كيوبت هو عندما تقيسه.

وضع كشف محور واحد يُريك احتمالات وترابطات متجه الحالة، على افتراض أن قياساتك المستقبلية ستكون على اتجاه الجاذبية.

إذا كان هناك احتمالان، ما نسميه «عوالم»، يُلوَّنان بشكل مختلف. إليك بعض الأمثلة.

أي محور نختار؟ لدينا خياران:

1. ثبّت المحور ليكون دائماً الأساس الحاسوبي (محور |0⟩ / |1⟩).
2. اختر المحور لكل كرة الذي يتوافق مع الجاذبية. هذا يتيح لك تحريك الكرات لتحليل متجه الحالة على طول أي محور تريد، فقط بتدوير أجهزة Qubi.

ماذا يحدث عندما تشير عالمان في نفس الاتجاه على كيوبت؟ خذ الحالة |00⟩ + |01⟩ + |10⟩ + |11⟩ (= |+⟩|+⟩، مُطبَّعة): حالة أعلى على الكيوبت A جزء من عالمين: |00⟩ و|01⟩. حالة أسفل أيضاً جزء من اثنين: |10⟩ و|11⟩. لذا عندما نثبّت كلتا الكرتين على الجاذبية، لكل قطب على كل كرة عالمان مكدسان فوق بعضهما.

في وضع كشف محور واحد، تمتزج تلك الفصوص المتداخلة في تموج متغير مع الزمن. ترى لوناً يمسح، ثم الآخر.

وضع كشف كل المحاور يُريك احتمالات وترابطات متجه الحالة لـ كل اتجاه قياس ممكن. كل اتجاه على الكرة يحصل على درجة لون فريدة، وأسطح الكرات تتطابق في درجة اللون حيث الكيوبتات مترابطة.

لاحظ أن نفس الألوان تجلس في أعلى كلا الكيوبتين، ونفس الألوان تجلس في الأسفل. هذا يخبرنا أنه إذا قِسنا على المحور Z، سنحصل على نفس النتائج، تماماً ما يُريه لنا وضع كشف محور واحد.

لكننا نرى أيضاً ما سيحدث لو قِسنا جانبياً، أو أي اتجاه آخر. لكل اتجاه زوجه الخاص من الألوان المترابطة.

حرّك المؤشر فوق الكرات لرؤية النقطة على الكرة الأخرى التي تتشارك نفس اللون.

للرياضيات وراء هذا المُصوّر (كيف يحصل كل اتجاه على كل كرة على درجة لون فريدة، ولماذا تتشارك النقاط المترابطة لوناً)، انظر ورقتنا التقنية.