A kvantumszámítógép egy számítástechnikai eszköz, amely a kvantummechanika jelenségeit használja az adatok továbbítására és feldolgozására. A kvantumszámítás ötletét a múlt század 80-as évek elején Juri Manin és Richard Feynman javasolta. Azóta óriási munka történt a kvantumszámítógép létrehozása érdekében. A teljes értékű univerzális kvantumszámítógép azonban továbbra is hipotetikus eszköz, amelynek fejlődése a kvantumelmélet komoly fejlődéséhez kapcsolódik. A mai napig néhány kísérleti rendszert hoztak létre alacsony bonyolultságú algoritmussal. Hogyan működik a kvantumszámítógép - erről bővebben a mai kiadványban!
A kvantumszámítógép és a klasszikus számítógép közötti fő különbség az információ bemutatása. A tranzisztorokon és szilícium chipeken alapuló hagyományos számítógépek bináris kódot használnak az információk feldolgozására. Kicsit, amint tudod, két alapállapota van - nulla és egy, és csak egyben lehet. A kvantumszámítógépet illetően a munkája a szuperpozíció elvén alapszik, és bitek helyett kvantumbiteket használnak, úgynevezett kviteket. A qubitnek két alapállapota is van: nulla és egy. A szuperpozíciónak köszönhetően a qubit átveheti azokat az értékeket, amelyeket összekapcsolással kaptak, és ezekben az állapotokban egyszerre lehet. Ez a kvantumszámítás párhuzamossága, vagyis nincs szükség a rendszerállapotok minden lehetséges változatára iterálásra. Kívül,A rendszer pontos állapotának leírására a kvantumszámítógépnek nincs szüksége hatalmas számítási teljesítményre és RAM memória mennyiségére, mivel csupán 100 kvbit elegendő a 100 részecskés rendszer kiszámításához, és nem egy billió trillió bit.
Érdemes megjegyezni, hogy egy kvantumszámítógépben egy bizonyos kvbit állapotának megváltozása más részecskék állapotának megváltozásához vezet, ami egy másik különbség a hagyományos számítógéphez képest. És ez a változás kezelhető. A kvantumszámítógép folyamatát David Deutsch brit elméleti fizikus javasolta 1995-ben, amikor létrehozott egy láncot, amely képes bármilyen számítás elvégzésére kvantumszinten. Az ő sémája szerint először sorra vesszük a kviteket, és rögzítjük kezdeti paramétereiket. Ezután a szükséges átalakításokat logikai műveletekkel hajtjuk végre, és a kapott értéket felírjuk, amely a számítógép eredménye. A Qubits vezetékekként működik, a logikai blokkok pedig átalakításokat hajtanak végre.
A tudósok szerint a kvantumszámítógépek millióit alkalommal lesznek hatékonyabbak, mint a jelenlegi számítógépek. A kvantumszámítógép működtetésére szolgáló algoritmusok széles skáláját már leírták, sőt speciális programozási nyelveket is kidolgoznak. A Cisco Systems kutatói előrejelzik, hogy a teljesen funkcionális kvantumszámítógép a következő évtized közepére jelenik meg. Japán a vezető ebben a térségben: az összes kutatás több mint 70% -át ebben az országban végzik.