양자 알고리즘은 무엇입니까?

양자 알고리즘은 고전적인 수학 또는 확률 적 계산을 기반으로하지 않고 단일 데이터 비트가 1과 2의 값과 같은 두 개의 반대 값을 나타낼 수있는 양자 현실의 고유 한 특성을 사용하는 문제를 분석하기위한 일련의 컴퓨터 명령어입니다. 이진 논리에서는 0입니다. 엄밀히 말하면, 양자 알고리즘은 양자 컴퓨터가 작동해야하는데, 2011 년 현재 제조 된 형태로는 존재하지 않습니다. 그러나 이론적 인 컴퓨터 과학은 적어도 2011 년 현재 실제 양자 알고리즘 계산과 유사한 아날로그를 만들었습니다. Deutsch, Shor 및 Grover 알고리즘으로 사용됩니다.

Deutsch 양자 알고리즘은 1985 년에 발명되었으며 영국의 옥스포드 대학에서 일하는 이스라엘 영국 물리학 자 David Deutsch의 이름을 따서 명명되었습니다. 양자 컴퓨팅의 대부분의 컴퓨터 명령어 세트와 같이 Deutsch의 알고리즘은 처리 문제에 대한 일종의 지름길로 작용하므로 마이크로 칩 수준에서 문제를 해결하는 데 유용합니다. 표준 확률 적 컴퓨팅에서 문제에 대한 솔루션의 모든 가능한 상태에는 분포 값이 주어져야하며, 모든 응답에 대해 계산이 수행되어 어떤 응답 또는 값이 가장 정확할 가능성이 높은지 결정합니다. Deutsch 알고리즘을 사용하는 양자 컴퓨팅에서 모든 가능한 솔루션 상태는 특정 유형의 솔루션 또는 상태 변환으로 이동하는 단위 벡터로 알려진 것으로 결합됩니다. 이것은 수학에 적용되는 양자 중첩 (Quantum Superposition)이라는 원리에 의존하는데, 여기서 문제에 대한 해결책은 가능한 모든 상태에 동시에 존재할 것으로 예상되므로 긴 확률 적 논리 처리가 필요하지 않습니다.

쇼어 및 그로버 양자 알고리즘은 유사한 방식으로 작동하지만 특정 유형의 컴퓨터 처리를 위해 설계되었습니다. Shor 알고리즘은 수학적 인수 분해에 사용되며 Grover 알고리즘은 정의 가능한 구조가없는 컴퓨터 화 된 목록 또는 데이터베이스에서 의미있는 데이터를 검색합니다. 두 알고리즘 모두 표준 유형의 처리를 수행하는 클래식 컴퓨터 시스템에서 실행되지만 동일한 유형의 작업에 대한 기존 확률 기반 알고리즘보다 훨씬 우수한 것으로 설계되었습니다. Shor의 알고리즘은 기하 급수적으로 더 빠르며 Grover는 2 차적으로 빠르거나 표준 컴퓨팅 방법보다 제곱 값이 빠릅니다. 쇼어 양자 알고리즘은 1994 년에 수학을 개발 한 미국 수학 교수 인 피터 쇼어 (Peter Shor)의 이름을 따서 명명되었으며, 그로버 양자 알고리즘은 1996 년에이를 개발 한 인도계 미국인 컴퓨터 과학자 인 로브 그로버 (Lov Grover)의 이름을 따서 명명되었습니다.

양자 컴퓨팅의 고유 한 측면 중 하나는 계산이 임의로 분리 될 수있는 이산 값에 기초하지 않고 양자 얽힘 상태에 존재한다는 것입니다. 계산의 표준 값은 진폭 또는 값 범위로 기하 급수적으로 조작되고 정보의 각 비트 또는 큐 비트가 서로 얽혀 있다고 중첩 상태에 들어갑니다. 이것은 전통적인 컴퓨팅에서와 같이 데이터 알고리즘이 데이터 처리에서 훨씬 더 빠르게 처리 될 수있는 방법의 기초 인 전통적인 컴퓨팅에서와 같이 개별 데이터 포인트를 상호 의존적이며 개별 값이 아닙니다.