キヤノンサイエンスラボ

光コンピューターで主役となるのは、粒子としての光の姿である「光子」です。
現在のデジタルコンピューターは、値が「1」か「0」かという「ビット」、2値をベースに演算処理しています。ところが量子力学では、ひとつの光子に「1」「0」ばかりでなく、「1」「0」を重ね合わせた状態を作ることができます。この重ね合わせができる状態は「クビット（量子ビット）」と名付けられています。将来の光コンピューターはこのクビットをベースに計算を行うのです。

クビットは、コンピューターサイエンスでは“シュレディンガーのネコ”といわれるものです。
横図のように中が見えない箱の中のネコの様子は、外側からはわかりません。「生きている（1）」状態なのか、「死んでいる（0）」状態なのかがはっきりせず、開いてみてはじめて「生きている（1）」か「死んでいる（0）」かがわかります。箱の中のネコは生死が重なり合った状態、まさしくクビットです。
この「開けるまでわからないネコ」は、一見するとあいまいで不自由な状態のようです。

しかしこれは「開けるまで」は2値を兼ねることができる便利な状態とも考えられ、未来のコンピューターをどう動かすかの演算方法（アルゴリズム）のカギとなっているのです。

なぜ、クビットを使うと超高速コンピューターができるのか、もう少し考えてみましょう。
クビットは「1」と「0」のふたつの状態を同時に重ね合わせていると説明しましたが、これが2クビットになると「00」「01」「10」「11」と、4つの状態をあわせもつことになります（これを「量子的もつれ」といいます）。このように、nクビットでは、2ⁿ個の状態を同時にあらわすことが可能です。ということは、nクビットを対象に何か演算を行うと、デジタルコンピューターなら2ⁿ個もあるデータをたったnクビットで一括に処理することができます。