«И 0, и 1 одновременно» — это ложь детям: это упрощение, предназначенное для понимания и не совсем точное. Это не очень хорошо. Лучший способ представить это так: кубит состоит частично из 0 и частично из 1. Это не одно число, это функция, которая принимает значения от 0 до 1.
Что касается Почему... это физика.Классическая физика говорит, что частица находится в определенном месте в определенное время. Это очень хорошо работает, когда вы хотите рассчитать траекторию планеты в солнечной системе. Это не работает, когда вы хотите рассчитать траекторию субатомной частицы. Оказывается, лучшая модель физики состоит в том, что у частицы есть плотность присутствия: она повсюду во Вселенной, но почти вся она сконцентрирована в крошечной зоне. Точно так же поляризация фотона — это не просто направление, а плотность (которая более или менее совпадает с распределением вероятностей): в каждом направлении есть определенная ее доля. И это все еще вранье детям, точнее, плотность есть комплексное число.
Получение результатов от квантового компьютера включает в себя суммирование функций плотности многих кубитов. Это как добавление $n$ числа между $0$ и $1$ и получить окончательный результат, если сумма либо близка к $0$ или близко к $n$, за исключением более сложной математики.
Рекомендуемое чтение: «Разговор» к Скотт Ааронсон и Зак Вайнерсмит
