Hvad er kvanteprogrammering?

Kvanteprogrammering er en måde at simulere kvanteproblemer og algoritmer inden for et computerrum ved hjælp af et af flere programmeringssprog lavet til denne opgave. Mens kvanteprogrammering er afhængig af computerprogrammering, er den lavet ud fra en videnskabsmand i stedet for en programmerer. Der er regelmæssige programmeringssprog, der kan bruges til denne årsag, men de accepterer ikke let kvantefysik-kommandoer, så de kan være uhensigtsmæssige til dette formål. Algoritmerne kan kræve en masse energi for at blive simuleret, så computeren, der bruger dette sprog, skal være stærk nok til at foretage simuleringen uden at gå ned.

Forskere og forskere bruger ofte kvantealgoritmer til at løse problemer og til virkelige applikationer, men at løse problemer på papir eller gennem en lommeregner er ofte ikke så fordybende, som en simulering kan være. Ved kvanteprogrammering kan brugeren indtaste en algoritme, og computeren viser nøjagtigt, hvad der sker, når værdierne bruges i den virkelige verden. Dette kan hjælpe med eksperimenter og med at skabe produkter, der er afhængige af fysik.

Udvendigt kan kvanteprogrammering virke som ethvert andet computerprogrammeringssprog, men der er et par forskelle, der forbedrer det til kvantefysikbrug. For eksempel er der kommandoer, der ikke ofte ses på andre sprog, der hjælper brugere med at indtaste kvantealgoritmer. I modsætning til andre sprog, der kan lave programmer eller få computeren til at udføre mange forskellige handlinger, kan sproget kun danne simuleringer. Nogle almindelige tags, der bruges i programmering, ændres for bedre at overholde tags og sætninger, der bruges i kvantefysik.

Før kvanteprogrammering kom programmeringssprog, der delvist kunne udfylde denne rolle, men der var mange problemer, der forhindrede dem i at være populære. For det første blev sprogene ikke optimeret til kvantealgoritmer. Den anden store forskel er, at målinger og værdier måtte være computermålinger, såsom bits og pixels, hvilket viste sig at være uhåndterligt.

Nogle små og basale kvantealgoritmer kræver meget lidt energi til at simulere, men størstedelen af ​​simuleringer foretaget gennem kvanteprogrammering har brug for mere energi og producerer mere varme, end de fleste almindelige computere kan modstå. Dette betyder, at servere ofte er nødvendige for at hjælpe med at behandle algoritmen uden at computeren går ned. Computeren har muligvis også brug for opgraderet køling for at sikre, at den ikke overophedes, skønt dette for det meste kræves for folk, der konstant simulerer meget avancerede algoritmer.