Informatyka kwantowa wykorzystuje zjawiska kwantowe zachodzące między cząstkami. Jednym z nich jest superpozycja. Oznacza to, że cząstka jednocześnie znajduje się we wszystkich możliwych stanach i dopiero jego odczyt powoduje otrzymanie konkretnej wartości. Możemy wykorzystać tę własność wykonując równolegle wiele obliczeń przy użyciu tej samej cząstki, by następnie szybko odczytać właściwy wynik. Osiągnięcie takiego przyspieszenia nie byłoby możliwe przy użyciu klasycznej maszyny.
Superpozycja to stan, w którym kubit znajduje się w kilku stanach jednocześnie. Jedną z bramek, która może utworzyć stan superpozycji jest bramka Hadamarda. Jej zapis macierzowy ma następującą postać:
Wartość 1/V2 ma chaarakter normalizujący amplitudy do wartości 1. Zauważmy, że bramka Hadamarda działając na każdy z 2 stanów bazowych doprowadza do sytuacji, w której prawdopodobieństwa zmierzenia stanów 0 i 1 są identyczne i równe 50%.
Poniżej przedstawiono przykładowy obwód z bramką Hadamarda, który będzie na wyjściu mierzył 0 i 1 z prawdopodobieństwem równym 0.5.
W praktyce, ponieważ kod jest uruchamiany na symulatorze komputera kwantowego rzeczywisty rozkład może różnić się od teoretycznego. Ważnym parametrem jest w tym przypadku liczba uruchomień obwodu – parametr ‘schots’. Zwiększenie go powoduje zwiększenie dokładności wyników, ale wydłuża obliczenia, zwłaszcza dla bardziej skomplikowanych obwodów
