量子状態から情報を得る

1量子ビットがもつ、２つの複素数で表される連続的な情報から、0 もしくは 1 のデジタルな値を得るためには、
「測定（measure）」もしくは「観測（observe）」と呼ばれる操作を行います。

 1量子ビットの情報は、ブロッホ球の球面上でイメージできますが、この測定という行為は、 測定したい軸（ブロッホ球の原点を通る直線）を１つ選び、その軸に投影して、その位置により 確率的に、どちらの値になるかが決まるということになります。

 通常は、測定したい軸（ブロッホ球の原点を通る直線）として、\({\left| 0 \right\rangle}\) と、\({\left| 1 \right\rangle}\) の軸（「基底」と呼ばれる）が使われます。

\({\alpha\left|0\right\rangle+\beta\left|1\right\rangle}\) を、基底 \({ \left| 0 \right\rangle , \left| 1 \right\rangle }\) で測定すると、 \(|\alpha |^{2} \) の確率で \({ \left| 0 \right\rangle }\) が得られ、 \(|\beta |^{2} \) の確率で \({ \left| 1 \right\rangle }\) が得られます。

このように、測定する基底を使って表させた \( \alpha , \beta \) を「複素確率振幅」と呼び、その2乗の確率で、基底の値 \({ \left| 0 \right\rangle , \left| 1 \right\rangle }\) が得られます。