Биты и кубиты

Выберите из предложенных фраз те три, которые наиболее правильно описывают различие между битами и кубитами в информационных системах, и укажите в ответе их номера в порядке возрастания, не разделяя пробелами или знаками препинания, например: 134.

1. У бита два возможных состояния, а у кубита четыре.

2. Бит как физический объект – устройство, описываемое с хорошей точностью в рамках классической физики, а кубит – устройство, в поведении которого существенную роль играют квантовые законы.

3. В битах измеряют информацию, которую хранят в памяти классических компьютеров, а у квантовых компьютеров хранящуюся в их памяти информацию измерять в битах нельзя, поэтому ее измеряют в кубитах.

4. У бита есть два возможных состояния, и бит всегда находится в одном из них, а кубит можно обнаружить при измерении в одном из двух базисных состояний, и при этом до измерения кубит может не находиться в одном из них.

5. Пересылка получателю одного бита позволяет передать один бит классической информации, а с помощью пересылки одного кубита можно передать два бита классической информации.

6. Биты встречаются в популярной музыке, а кубиты в живописи, и они не связаны между собой.

Пусть в базисе из состояний |0\rangle и |1\rangle состояние кубита соответствует суперпозиции этих состояний |\psi\rangle = 0{,}6 \cdot |0\rangle + 0{,}8 \cdot |1\rangle . С какой вероятности при измерении кубита в этом базисе будет получен |1\rangle ? Ответ запишите в процентах.

Пусть в базисе из состояний |0\rangle и |1\rangle состояние кубита соответствует суперпозиции этих состояний |\psi\rangle = 0{,}6 \cdot |0\rangle + 0{,}8 \cdot |1\rangle . Над ним производят измерение величины со значениями А и В, которым отвечают базисные состояния |A\rangle = \frac{1}{\sqrt{2}}|0\rangle + \frac{1}{\sqrt{2}}|1\rangle и |B\rangle = \frac{1}{\sqrt{2}}|0\rangle - \frac{1}{\sqrt{2}}|1\rangle . С какой вероятностью при таком измерении будет получено значение А? Ответ запишите в процентах.

Из предложенных объяснений выберите то, которое лучше других отвечает на вопрос: «Как проявляет себя квантовая запутанность двух кубит при произведении над ними измерений?». Укажите в ответе номер выбранного объяснения.

1. У двух кубит все настолько запутано, что никакие измерения не позволяют ничего установить.

2. Если одновременно произвести измерения над обоими кубитами, то они обязательно дадут одинаковый результат.

3. Измерение, проведенное над одним из запутанных кубит, мгновенно изменяет состояние и второго кубита, независимо от расстояние между ними.

4. Информация об измерении, произведенном над одним из запутанных кубит, достигает второго кубита за время t = r/c , где r – расстояние между кубитами, а c – скорость света в вакууме.

5. Измерение, проведенное над одним из запущенных кубит, делает состояние второго кубита полностью неопределенным – в любом базисе два исхода любого измерения над вторым кубитом равновероятны.

6. Измерения над запутанными кубитами никак не влияют друг на друга.