Sphère de Bloch
Le globe que l'on dessine pour montrer dans quel état se trouve un qubit isolé — le pôle nord vaut zéro, le pôle sud vaut un, et tout ce qui se trouve entre les deux est de la superposition.
Un bit classique a deux positions. Un qubit se décrit au contraire par un point à la surface d'une sphère, à l'aide de deux angles : le premier dit comment la probabilité se répartit entre zéro et un, le second donne la phase. La phase n'a aucun équivalent classique, mais elle est déterminante — c'est elle qui rend l'interférence possible, et donc le calcul quantique tout entier.
Les portes quantiques deviennent des rotations de la sphère. Une porte de Hadamard fait basculer le pôle nord jusqu'à l'équateur. L'image ne vaut que pour un seul qubit ; dès deux, la géométrie ne suffit plus, ce qui rappelle utilement à quelle vitesse l'intuition s'épuise.