Che cos'è la programmazione quantistica?
La programmazione quantistica è un modo per simulare problemi e algoritmi quantistici all'interno di uno spazio informatico utilizzando uno dei numerosi linguaggi di programmazione realizzati per questo compito. Mentre la programmazione quantistica si basa sulla programmazione per computer, è fatta dal punto di vista di uno scienziato piuttosto che di un programmatore. Esistono linguaggi di programmazione regolari che possono essere utilizzati per questa causa, ma non accettano prontamente i comandi di fisica quantistica, quindi possono essere ingombranti per questo scopo. Gli algoritmi potrebbero richiedere molta energia per essere simulati, quindi il computer che usa questo linguaggio dovrebbe essere abbastanza forte da effettuare la simulazione senza crash.
Ricercatori e scienziati usano comunemente algoritmi quantistici per risolvere problemi e per applicazioni del mondo reale, ma risolvere problemi su carta o tramite una calcolatrice spesso non è così coinvolgente come può essere una simulazione. Con la programmazione quantistica, l'utente può inserire un algoritmo e il computer mostrerà esattamente cosa succede quando i valori vengono utilizzati nel mondo reale. Questo può aiutare con esperimenti e nella creazione di prodotti che si basano sulla fisica.
All'esterno, la programmazione quantistica può sembrare qualsiasi altro linguaggio di programmazione per computer, ma ci sono alcune differenze che la migliorano per l'uso della fisica quantistica. Ad esempio, ci sono comandi non comunemente visti in altre lingue che aiutano gli utenti a inserire algoritmi quantistici. A differenza di altre lingue che possono creare programmi o far eseguire al computer molte azioni diverse, la lingua può solo formare simulazioni. Alcuni tag comuni utilizzati nella programmazione vengono modificati per adattarsi meglio ai tag e alle frasi utilizzati nella fisica quantistica.
Prima della programmazione quantistica arrivavano linguaggi di programmazione che potevano parzialmente ricoprire questo ruolo, ma c'erano molti problemi che impedivano loro di essere popolari. Per uno, le lingue non sono state ottimizzate per gli algoritmi quantistici. L'altra grande differenza è che misure e valori dovevano essere misurazioni al computer, come bit e pixel, che si sono rivelati ingombranti.
Alcuni piccoli e elementari algoritmi quantistici richiedono pochissima energia per simulare, ma la maggior parte delle simulazioni effettuate attraverso la programmazione quantistica richiede più energia e produce più calore di quanto la maggior parte dei computer normali possa sopportare. Ciò significa che i server sono comunemente necessari per aiutare a elaborare l'algoritmo senza causare il crash del computer. Il computer potrebbe anche aver bisogno di un raffreddamento aggiornato per garantire che non si surriscaldi, sebbene ciò sia necessario soprattutto per le persone che simulano costantemente algoritmi molto avanzati.