Co je to kvantový počítač?
Kvantový počítač je jakékoli zařízení, které využívá kvantové mechanické jevy pro spuštění algoritmů. Protože kvantové počítače mají zásadně odlišné výpočetní vlastnosti než konvenční počítače, data držená v kvantových počítačích se označují spíše jako qubits než bity. V konvenčních počítačích jsou data reprezentována mikroskopickými drážkami na pevném disku. V kvantovém počítači jsou data reprezentována kvantovými vlastnostmi dané molekuly nebo sady molekul. Každý cyklus bombardování představuje algoritmickou operaci na datech obsažených v molekule. Když algoritmus ukončí, měří se kvantový stav molekuly, což samo o sobě zaujme konečný výsledek. Je to kvůli zásadněNejistá povaha kvantové mechaniky.
Aby se tato obtížnost obcházela, jsou kvantové výpočetní algoritmy spuštěny vícekrát a vážený průměr výstupu asymptoticky přistupuje ke správné odpovědi. Protože kvantové mechanické jevy jsou ze své podstaty pravděpodobné než deterministické, dobře definovaná odpověď na první pokus není možná.
Quantum Počítače mají určité schopnosti klasické počítače chybí. Kvantová výpočetní technika umožňuje rychlou faktorizaci velkého počtu (explicitní hrozba pro konvenční kryptografické techniky), přesnější simulaci kvantových jevů a velmi efektivní vyhledávání databáze.
Pro jakýkoli vyhledávací prostor o velikosti n uzly, kde každý uzel představuje možné řešení problému, existuje pouze jedno možné řešení a každý uzel musí být kontrolován jednotlivě pro vlastnosti, které odpovídají správnému řešení,Quantum Computing nabízí fantastické zrychlení. V konvenčních počítačích je průměrná doba vyhledávání doba potřebná ke kontrole každého uzlu, který je počet uzlů ( n ) děleno dvěma (je pravděpodobné, že řešení bude nalezeno asi v polovině vyhledávání). V kvantových počítačích je průměrná doba vyhledávání doba potřebná ke kontrole každého uzlu krát druhou odmocninou n . To uděluje obrovskou výhodu, která se stane působivějším pouze tehdy, když uvažujeme o větších problémech.
Dosud není možné představit si všechny aplikace zralých kvantových počítačů. Největší počet qubitů, které kdy byly obsaženy v rámci jednoho kvantového výpočetního systému, je 7. Vzhledem k tomu, že kvantový výpočetní výzkum pokračuje rychle na mnoho milionů dolarů ve financování, bude jen otázkou času, dokud nedojde k kritickému průlomu a působí působivé aplikace.