约翰·阿奇博尔德·惠勒（John Archibald Wheeler）喜欢聪明的短语。
他使“黑洞”一词在1960年代闻名。他还创造了现在熟悉的“虫洞”和“量子泡沫”。在进一步思考1980年代德克萨斯大学奥斯汀分校的量子物理学之谜的同时，惠勒一再说出了他最喜欢的疑问口号：“量子怎么样？”从那些思考中出现了另一个令人难忘的短语：“它是从点来的。”这成为一个模因，激发了一个令人惊讶的物理学领域 - 量子信息理论。
该理论的基本单位The Qubit在25年前在达拉斯的一次会议上进行了科学首次亮相。惠勒没有发明该术语Qubit。他的一位前学生本杰明·舒马赫（Benjamin Schumacher）创造了一些量子信息。当时，很少有人赞赏量子物理学中信息的重要性。而且几乎没有人意识到量子的巨大会推动整个科学和相关技术的发展 - 刚刚开始生产强大的量子计算机。
一些物理学家讨论了开发量子怪异以更早地计算的想法。伊利诺伊州Argonne国家实验室的保罗·贝尼奥夫（Paul Benioff）表明，有可能在1980年之前使用量子过程计算。此后不久，理查德·费曼（Richard Feynman）建议，原则上量子计算机可以做传统计算机无法做到的事情。但是，尽管物理学家梦想着建造一台量子计算机，但该任务一直毫无目的，直到1994年，贝尔实验室的数学家彼得·谢尔（Peter Shor）表明，量子计算机对重要的事情可能很有用 - 即破解秘密代码。 Shor的算法为现在在实际量子计算设备中获得回报的研究Fenzy提供了动力。但是，正是在Shor工作前两年发明的Qubit提供了在此类研究中取得进展所需的概念工具。
在边缘
本·舒马赫（Ben Schumacher）在1992年提出的论文中介绍了一些量子信息的想法。
搜索量子含义
当他从BIT创造短语时，惠勒更关心有关物理和存在的基本问题，而不是量子计算。他想知道为什么量子物理学统治着宇宙，为什么自然的神秘模糊性最基本引起了人类感官所呈现的岩石固定现实。他无法接受量子数学是全部。他没有赞同标准物理学家的教条 - 闭嘴并计算出来，这是对提出哲学量子问题的人们的回应。
惠勒通过调查观察者的作用来寻求量子理论神秘力量的秘密。量子数学提供了测量的多种结果。一个或另一个特定的结果仅在观察行为时实现。惠勒想知道他所说的“意义”是如何从将量子可能性变成现实的基本观察结果中产生的。因此，长期以来，他寻求一种量化“意义”的方法。在1987年的一次采访中，我问他他的意思 - 特别是，我想知道他想到的是某种数值的含义衡量标准，类似于信息理论的数学（量化位置的信息，通常由0和1表示）。他说是的，但是他对信息处理是大自然的基本特征并不满意。当时的一本流行书已经讨论了这一观念：人类宇宙学原理约翰·巴罗（John Barrow）和弗兰克·蒂普勒（Frank Tipler）。他们对宇宙中的信息处理的看法，对于惠勒（Wheeler），唤起了一群人在添加机器中猛击数字的图像。惠勒告诉我：“如果他们谈论观察，我会更加快乐。”
但是不久之后，他的一位学生Wojciech Zurek的工作激发了惠勒开始谈论信息的观察。惠勒沉思着观察，为问题提供了肯定的答案。这里的粒子（是）是否（否）？粒子是顺时针旋转吗？还是相反？粒子甚至是粒子吗？还是实际上是波浪？惠勒锯，这些是或不答案，对应于信息理论的1s和0s。因此，到1989年，他开始想到自己最喜欢的问题 - 量子怎么样？ - 如何从这种是或不观察到的观察中解释存在的出现：它是从Bit出发的。
惠勒不是第一个将信息与量子物理混合在一起的人。其他人则早些时候涉嫌量子信息流程 - 最值得注意的是，使用量子信息发送难以裂缝的秘密代码。 1980年代初，IBM的Charles Bennett和蒙特利尔大学的Gilles Brassard提出了“量子密码学”。到1990年，当我在IBM访问Bennett时，他建立了一个量子加密信号系统的工作模型，能够从办公室的桌子的一侧向另一个桌子发送大约一米左右的光子。如今，建立在类似原则的系统中，通过光纤发送了数百公里的信号。一些系统可以通过空中甚至空间发送量子信号。不过，那时，贝内特的设备只是表明量子物理学的怪异如何具有实际应用。贝内特甚至认为这可能是量子怪异的唯一东西。
但是一些物理学家否则怀疑。他们认为量子物理可能有一天实际上可以实现一种新的，更强大的计算。 Quantum Math的多个测量结果提供了一个计算机会：量子物理学似乎一次允许一次平行计算，而不是一次计算一个数字。
Feynman探索了量子计算的想法，以模拟自然物理过程。他指出，自然是量子机械的，必须执行物理legerdemain的壮举，而普通计算机无法以确定性的，因果关系的方式进行操纵，而普通计算机无法描述，而普通计算机则无法描述。大自然将量子概率纳入化学反应之类的东西。似乎不可能使用确定性数字机械详细模拟它们。但是，如果可以设计一台计算机来利用量子怪异，那么Feynman认为，在所有量子奇观中模仿性质可能是可行的。 Feynman在1981年在一次有关计算物理学会议上说：“如果您想模拟自然，最好将其制成量子机械。”他提到这样做并不“看起来那么容易”。但是他看不出不可能的理由。
几年后，量子计算机从富有想象力的英国物理学家戴维·德意志（David Deutsch）的工作中获得了进一步的臭名昭著。他采用了他们存在的前景，以说明休·埃弗里特三世（Hugh Everett III）（惠勒（Wheeler's）的另一名学生）在1950年代设计的量子物理学的看法，被称为许多世界的解释。埃弗里特（Everett）认为，量子数学中的每种可能性都描述了测量的物理上真实结果。在占领的宇宙中，您只会看到可能的结果之一。其他发生在平行宇宙中。 （埃弗里特（Everett）的帐户表明，观察者分为自己的副本，以继续存在于其新创建的宇宙房屋中。）
Deutsch意识到，如果正确的话，Everett的视图打开了新的计算边界。只需构建一台计算机，该计算机可以跟踪测量位时创建的所有平行宇宙。然后，您可以同时在无数宇宙中计算，从而大大缩短解决复杂问题所需的时间。
但是，没有任何有意义的问题可以通过这种方式解决。那是1992年的情况，当时达拉斯召集了有关计算物理学的会议。那里的参与者讨论了量子计算机的核心问题 - 他们的计算速度可能比普通计算机快，但是他们并不总是给您想要的答案。如果量子计算机比普通计算机的计算速度要快100倍，则每100次尝试只能提供正确的答案。
置换功率
经典位以0或1的形式存在，例如硬币上的头或尾巴。因此，五位计算机可以记录32个组合之一，为0和1s。但是，具有五个量子位的量子计算机可以一次使用所有32个排列。
一个很好的主意
虽然达拉斯会议上的许多关注都集中在寻找使用量子计算机的方法，但舒马赫的演示介绍了一个更根本的问题：计算机如何编码信息。众所周知，普通计算机以位的形式存储和处理的信息，二进制数字，二元算术的1s和0s的简短。但是，如果您要谈论量子计算，那么舒马赫认为，位并不是正确的方法。您需要量子位信息：Qubits。他在达拉斯会议上的演讲是第一个使用和定义该术语的科学演讲。
舒马赫（Schumacher）当时在俄亥俄州甘比尔（Gambier）的肯尼恩学院（Kenyon College）几个月前与另一位惠勒（WheelerProtégé）的威廉·沃特斯（William Wootters）讨论了此类问题。舒马赫告诉我：“我们开玩笑说，也许需要的是一个量子衡量信息，我们将用Qubits进行衡量。”他们认为这是一个好玩笑，并为此大笑。他说：“但是我对它的想法越多，我就越认为这是一个好主意。” “事实证明这是一个很好的主意。”
在1992年夏天，舒马赫不仅仅是一个聪明的名字。他证明了如何使用量子位来量化通过通信渠道发送的量子信息的定理。本质上，量子位表示量子粒子自旋中包含的信息。它可能是0或1（如果已经知道粒子的旋转状态）或0和1的混合物（如果粒子的旋转尚未测量）。如果传统的0或1位可以由降落头或尾巴的硬币表示，则量子将是旋转硬币，具有确定的降落头或尾巴的概率。
传统的“经典”位测量您需要编码消息所需的物理资源量。舒马赫以类似的方式展示了Qubits如何为量子信息做同样的事情。他在达拉斯会议上说：“在量子力学中，信息的基本单位是量子，您可以在旋转中存储的信息量。” “这是关于信息和量子力学关系的一种不同思考方式。”
在现场
汤姆·西格弗里德（Tom Siegfried）在达拉斯会议上的人群中，舒马赫（Schumacher）首先向世界介绍了Qubit。这是舒马赫（Schumacher）的演讲中的简短录音。
其他物理学家并没有立即跳上Qubit潮流。舒马赫的论文甚至发表了三年。到那时，Shor已经展示了量子算法如何快速考虑大量数字，并将广泛使用的加密系统用于各种秘密信息的风险 - 如果有人知道如何构建量子计算机。但这只是问题。在达拉斯会议上，IBM物理学家Rolf Landauer强烈认为，量子计算在技术上是不可行的。他指出，所有关于量子计算的讨论都发生在方程领域中。没有人对如何准备专利建议有丝毫的想法。在实际的物理系统中，量子信息的脆弱性 - 丝毫干扰会破坏它 - 使计算中错误的积累不可避免。
兰道（Landauer）在1994年在新墨西哥州圣达菲（Santa Fe）的一个研讨会上重复了反对意见，量子计算，Qubits和Shor的算法主导了讨论。但是大约一年后，Shor本人展示了如何在系统中添加额外的QUBITS将提供一种在量子计算过程中捕获和纠正错误的方法。这些额外的Qubits将与执行计算的量子位链接或纠缠在一起，而无需实际参与计算本身。如果发生错误，则可以调用冗余Qubits来恢复原始计算。
描述量子误差校正的数学已经在完全出乎意料的上下文中出现。
Shor的“量子误差校正”方法提高了人们对实际上有可能有可能的量子计算技术的信心 - 根据此后二十年来的进步，信心是有可能的。最近，描述量子误差校正的数学在完全出乎意料的环境中出现了 - 通过将重力与量子力学团结在一起，以理解时空的性质。加州理工学院物理学家John Preskill及其合作者最近强调了“量子信息科学和量子重力的显着融合”；他们认为，相同的量子误差校正代码描述了Qubits的纠缠以将量子计算结合在一起，还描述了量子连接产生时空本身的几何形状的方式。
因此，量子信息的含义和力量似乎尚未完全理解和实现。舒马赫的量子可能不仅是一种研究量子力学与信息的关系的新方法，而且还是一种从根本上想象现实和生存基础的新方法的关键，也是惠勒从BIT创造出来时想象的。
这个故事出现在2017年7月8日的《科学新闻带有标题：“ Qubit的诞生：四分之一世纪前，一位物理学家发明了一个概念，该概念将推动新型计算。”
作为科学编辑达拉斯晨报，汤姆·西格弗里德（Tom Siegfried）涵盖了1992年的物理会议Qubit被介绍了。
