Qubit (Quantenbit)
Das Qubit ist das quantenmechanische Äquivalent zum Bit in der digitalen Welt. Es stellt im Quanten-Computing die kleinstmögliche Recheneinheit dar. Im Gegensatz zum digitalen Bit, das nur die Zustände „0/aus“ und „1/ein“ kennt, skaliert die Zahl der Zustände eines quantenmechanischen Systems mit jedem zusätzlichen Qubit exponentiell.
Überlagerung (Superposition)
Anders als in der digitalen Welt, in der ein Objekt zu jeder Zeit nur einen bestimmten Zustand annehmen kann, gibt es in der Welt der Quanten permanent Wechselwirkungen mit der Umgebung und somit laufend Zwischenzustände, die sich zudem noch gegenseitig überlagern können. Diese Quanteneffekte sind im Zustand der Überlagerung „unscharf“ und können erst in der Beobachtung einzelnen Quanten zugeordnet werden.
Verschränkung
Sind zwei (oder mehr) Quanten miteinander verschränkt, nehmen sie in ihrer Gesamtheit einen definierten Zustand ein, ohne dass man den einzelnen Teilchen einen definierten Zustand zuordnen könnte. Ändert sich der Zustand eines Quants, nimmt der/die andere(n) Quant(en) ohne Zeitverzögerung einen dazu komplementären Zustand an. Verschränkungen entstehen bei jeder Wechselwirkung zwischen mehreren Teilchen oder Teilsystemen. Sobald ein Teilchen oder Teilsystem auf einen Zustand festgelegt wird, endet die Verschränkung (Kollaps der Wellenfunktion).