Was ist ein Quantenalgorithmus?

Ein Quantenalgorithmus ist eine Reihe von Computeranweisungen zur Analyse von Problemen, die nicht auf klassischen mathematischen oder probabilistischen Berechnungen basieren, sondern verwendet stattdessen die einzigartige Natur der Quantenrealität, bei der ein einziges Stück Daten zwei entgegengesetzte Werte darstellen kann, wie beispielsweise eine eineund eine Null in binärer Logik.Im strengsten Sinne erfordert ein Quantenalgorithmus eine Quantencomputer, die ab 2011 in keiner hergestellten Form vorhanden istAls Deutsch-, Shor- und Grover-Algorithmen.

Der Deutsch-Quantenalgorithmus wurde 1985 erfunden und nach dem israelisch-britischen Physiker David Deutsch benannt, der an der Universität Oxford in Großbritannien arbeitet.Der Deutschs -Algorithmus wird wie die meisten Computeranweisungen im Quantencomputer für ihre Fähigkeit bewertet, als eine Art Abkürzung für Verarbeitungsprobleme und daher die Problemlösung auf Mikrochip -Ebene zu fungieren.Bei Standard -Probabilistik -Computing müssen alle möglichen Zustände für Lösungen für Probleme einen Verteilungswert erhalten, und bei allen werden Berechnungen durchgeführt, um festzustellen, welche Reaktion oder Wert die höchste Wahrscheinlichkeit haben, korrekt zu sein.Beim Quantum -Computing unter Verwendung des Deutsch -Algorithmus wird jeder mögliche Lösungszustand zu einem sogenannten Einheitsvektor kombiniert, der sich in Richtung einer bestimmten Art von Lösung oder Zustandsumwandlung bewegt.Dies stützt sich auf ein Prinzip, das als Quantenüberlagerung bezeichnet wird, die für die Mathematik angewendet werden, bei denen in allen möglichen Zuständen zu erwarten ist, dass Lösungen für Probleme gleichzeitig vorhanden sind, sind aber für bestimmte Arten der Computerverarbeitung ausgelegt.Der Shor -Algorithmus wird für die mathematische Faktorierung verwendet, und der Grover -Algorithmus für die Suche nach sinnvollen Daten in computergestützten Listen oder Datenbanken, denen eine definierbare Struktur fehlt.Obwohl beide Algorithmen auf klassischen Computersystemen ausgeführt werden, die Standardtypen der Verarbeitung durchführen, hat sich gezeigt, dass ihr Design für die gleichen Aufgaben den gleichen Arten von Aufgaben weit überlegen ist.Der Shors -Algorithmus ist exponentiell schneller und die Röpfer ist quadratisch schneller oder von quadratischer Wert schneller als die Standard -Computermethode.Der Shor Quantenalgorithmus ist nach Peter Shor benannt, einem amerikanischen Professor für Mathematik, der ihn 1994 entwickelt hatAspekte des Quantencomputers sind, dass Berechnungen nicht auf diskreten Werten basieren, die willkürlich getrennt werden können, sondern in einem Zustand der Quantenverstrickung existieren.Die Standardwerte in einer Berechnung geben einen Überlagerungszustand ein, in dem sie alle exponentiell als Amplituden oder Wertbereiche manipuliert werden, und jedes Bit oder jedes Quit von Informationsbereichen wird bezeichnet, um miteinander verwickelt zu werden.Dies macht jeden Datenpunkt voneinander abhängig und nicht zu einem diskreten Wert wie beim herkömmlichen Computing, was die Grundlage dafür ist, wie Quantenalgorithmen bei der Verarbeitung von Daten so viel schneller sein können als herkömmliche Algorithmen.