Як такі елементи використовуються фізичні системи з двома можливими станами, що описуються в квантовій механіці за допомогою двовимірного комплексного простору. Для опису подібної системи використовують позначення Дірака, де першому станові відповідає квантовомеханічний вектор стану , а другому — інший вектор . Роль подібної квантової системи із двома станами може грати зокрема спін електрона, який має дві можливі конфігурації — «спін вгору» і «спін вниз». В подібному ключі можуть бути використані енергетичні рівні атомів або молекул, або напрямок струму в кільцевому надпровіднику.