일반 컴퓨터의 비트(bit)는 항상 0 또는 1, 둘 중 하나의 값만 가진다.
반면 큐비트(qubit)는 측정하기 전까지 0과 1의 상태를 동시에 가지는
중첩(superposition) 상태에 있을 수 있다. 아래에서 큐비트의 상태를 직접 조작하고,
측정했을 때 확률적으로 어떤 값이 나오는지 실험해 보자.
🔵 큐비트 상태 시뮬레이터
P(|0⟩) 측정 확률
100%
P(|1⟩) 측정 확률
0%
아직 측정하지 않음
측정하는 순간 큐비트는 둘 중 하나의 값으로 붕괴(collapse)한다.
측정 전 확률은 진폭의 제곱, 즉 P(0)=cos²(θ/2), P(1)=sin²(θ/2) 으로 계산된다.
📈 누적 측정 결과 히스토그램
비유: 회전하는 동전은 멈추기 전까지 앞면도 뒷면도 아닌 상태다.
큐비트의 중첩도 이와 비슷하다 — 다만 확률이 각도 θ에 의해 정밀하게 정해지고,
측정하는 순간 하나의 결과로 확정된다는 점이 다르다.
🔗 얽힘 (Entanglement) — EPR 쌍 데모
두 큐비트를 얽힌 상태로 만들면, 아무리 멀리 떨어뜨려도 한쪽을 측정하는 순간
다른 쪽의 결과가 즉시 결정된다. 아래는 항상 같은 값이 나오도록 얽힌 벨 쌍(Bell pair)을
시뮬레이션한 것이다.