Qubit on esimerkki kvanttibitistä. Kvanttilaskennassa qubit toimii vastineena binaariluvulle, joka yleensä tunnetaan bittinä. Binääriluku toimii perustavanlaatuisimpana tietoyksikkönä klassisessa tietokoneessa. Samoin qubit toimii kvanttitietokoneen alkeellisimpana tietoyksikkönä.
Kvanttitietokoneella nämä kvanttibitit tai kubitit ovat olennaisesti fotoni- tai elektronihiukkasia, joilla on positiivinen tai negatiivinen polarisaatio tai varaus. Qubitin varaus luetaan varsinaisessa ohjelmoinnissa joko “0” tai “1”. Näiden varautuneiden hiukkasten keskinäinen yhteys ja suorituskyky tarjoavat kvanttilaskennan perustoiminnot, koska toiminto perustuu kvanttiteoriaan.
Qubitin toimintaa ohjaavat kaksi periaatetta, jotka ovat kvanttifysiikan ajatuksen perusperiaatteita. Yksi näistä periaatteista on superpositio. Mitä tulee qubitiin, superpositio liittyy siihen, miten qubit toimii magneettikentässä. Jos qubit- tai elektronihiukkaset pyörivät tai pyörivät linjassa kentän kanssa, tätä kutsutaan spin-up-tilaksi. Jos qubit pyörii tai pyörii kentän vastaisesti, tätä kutsutaan spin-down-tilaksi. Energian tulon käyttäminen voi muuttaa qubitin spinin ja mahdollistaa siten manipuloinnin jokaisen kenttään sisältyvän qubitin hyödyllisyydestä.
Toinen periaate, joka vaikuttaa kubitin toimintaan, on sotkeutuminen. Tämä periaate liittyy tapaan, jolla yksittäiset kubitit ovat vuorovaikutuksessa keskenään. Pohjimmiltaan, kun jonkin tyyppinen yhteys on muodostettu qubitien välille, yhteys pysyy paikallaan. Tämä johtaa qubit -parien muodostumiseen. Pari sisältää qubitin, joka on spin-up-tilassa, kun taas toinen qubit on spin-down-tilassa. Mielenkiintoista tässä ilmiössä on, että parin kahden kubitin välillä voi olla suuria etäisyyksiä, mutta silti ne reagoivat toisiinsa vastakohtina.
Kun päällekkäisyyttä ja sotkua voidaan hyödyntää ja manipuloida, tuloksena on suuri laskentateho. Qubit -parin kaksoisluonteen ansiosta kvanttitietokone voi tallentaa enemmän numeroita verrattuna binäärikoneen kokoonpanoon. Tämä puolestaan lisää kapasiteettia, joka mahdollistaa laajemman samanaikaisen toiminnallisuuden, mikä tekee kvanttitietokoneista ihanteellisia tilanteisiin, joissa vaaditaan suurten tietomäärien käsittelyä suhteellisen lyhyessä ajassa.