Quand on représente l'état d'un qubit unique sur la sphère de Bloch, quel état un point de l'équateur représente-t-il ?

Réponse : A. Une superposition qui donne 0 et 1 avec une probabilité de 50 % chacun lors de la mesure ; la position sur l'équateur (la longitude) représente la phase relative entre |0⟩ et |1⟩

La sphère de Bloch représente un état à un qubit cos(θ/2)|0⟩ + e^{iφ} sin(θ/2)|1⟩ par un point d'une sphère, l'angle θ jouant le rôle de la latitude et φ celui de la longitude. Le pôle nord est |0⟩ et le pôle sud |1⟩ ; sur l'équateur (θ = 90°), les amplitudes de |0⟩ et |1⟩ ont le même module, si bien qu'une mesure donne 0 et 1 avec une probabilité de 50 % chacun. Les points de l'équateur diffèrent par la phase relative φ : (|0⟩ + |1⟩)/√2 et (|0⟩ − |1⟩)/√2 ont les mêmes probabilités de mesure, mais ce sont des états différents. Les opérations des portes quantiques peuvent se représenter comme des rotations de cette sphère.