第38話量子ビット(N個のビット（N量子ビット）を構成する)

２個の量子ビットを用意することが出来ますがこれは２ビットではありませんね。

これが古典的に言えば２個のビットがあるだけです。２ビット（00,01,10,11）に対応したものではありません。では２-qビット|qq>はどうすれば構成できるでしょうか？
それには合成系を作ればいいのです。つまり、

が２-qビットになります。実際に計算してみると

ちゃんと|0>|0>、|0>|1>、|1>|0>、|1>|1> と２ビットの全状態を表現できています。

ここで、２-qビットは

と書けましたがこれを単に

と表記する場合もあります。ここでの|0> は|0>|0>を２進の00を十進で表記したものです。なので|1>|0>は２進の10を十進では2なので単に|2>と書いています。次のような略記を使う場合もあります。

同じようにしてN-qビットを構成できます。

●まとめ
n個のビット情報の組み合わせは2のn乗個がある。
nビットが１個で一度（１回）に表現可能な状態は１個だけなので2^n個のnビットが必要です。
n量子ビットの場合は一つの状態

で全ての状態を表せる。だたし同時に全部は取り出せない。このn量子ビットの観測結果は

という事です。