Hvad er kvanteprogrammering?

Kvantprogrammering er en måde at simulere kvanteproblemer og algoritmer inden for et computerrum ved hjælp af et af flere programmeringssprog, der er lavet til denne opgave. Mens kvanteprogrammering er afhængig af computerprogrammering, er det lavet af en videnskabsmands synspunkt snarere end en programmør. Der er regelmæssige programmeringssprog, der kan bruges til denne sag, men de accepterer ikke let kvantefysikkommandoer, så de kan være uhåndterlige til dette formål. Algoritmerne kan kræve, at en masse energi simuleres, så computeren, der bruger dette sprog, skal være stærk nok til at gøre simuleringen uden at gå ned.

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

På ydersiden 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 brugerne med at indføre kvantealgoritmer. I modsætning til andre sprog, der kan få programmer eller få computeren til at udføre mange forskellige handlinger, kan sproget kun danne simuleringer. Nogle almindelige tags, der bruges til 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 største forskel er, at målinger og værdier måtte væreComputermålinger, såsom bits og pixels, som viste sig at være uhåndterlig.

Nogle små og basale kvantealgoritmer kræver meget lidt energi til at simulere, men størstedelen af ​​simuleringer, der er 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 få computeren til at gå ned. Computeren kan også have brug for opgraderet afkøling for at sikre, at den ikke overophedes, skønt dette for det meste kræves for mennesker, der konstant simulerer meget avancerede algoritmer.