Co to jest programowanie kwantowe?
Programowanie kwantowe jest sposobem symulacji problemów kwantowych i algorytmów w przestrzeni komputerowej przy użyciu jednego z kilku języków programowania wykonanych dla tego zadania. Podczas gdy programowanie kwantowe opiera się na programowaniu komputerowym, jest ono wykonane z punktu widzenia naukowca, a nie programisty. Istnieją regularne języki programowania, które mogą być używane w tej przyczynie, ale nie akceptują one komendy fizyki kwantowej, aby mogły być nieporęczne w tym celu. Algorytmy mogą wymagać symulacji dużej energii, więc komputer używający tego języka powinien być wystarczająco silny, aby wykonać symulację bez awarii.
Naukowcy i naukowcy często używają algorytmów kwantowych w celu rozwiązywania problemów i zastosowań w świecie rzeczywistym, ale rozwiązywanie problemów na papierze lub za pośrednictwem kalkulatora często nie jest tak wciągające, jak symulacja może być. Dzięki programowaniu kwantowym użytkownik może wprowadzić algorytm, a komputer pokaże dokładnie, co się stanie, gdy wartości są używane w prawdziwym świecie. ThiS może pomóc w eksperymentach i tworzeniu produktów, które opierają się na fizyce.
Na zewnątrz programowanie kwantowe może wydawać się jakimkolwiek innym językiem programowania komputerowego, ale istnieje kilka różnic, które wzmacniają go do używania fizyki kwantowej. Na przykład istnieją polecenia, które nie są powszechnie widoczne w innych językach, które pomagają użytkownikom wprowadzać algorytmy kwantowe. W przeciwieństwie do innych języków, które mogą tworzyć programy lub sprawić, że komputer wykonywał wiele różnych działań, język może tylko formować symulacje. Niektóre typowe znaczniki stosowane w programowaniu są zmieniane, aby lepiej przestrzegać znaczników i fraz stosowanych w fizyce kwantowej.
Przed programowaniem kwantowym pojawiły się języki programowania, które mogłyby częściowo wypełnić tę rolę, ale było wiele problemów, które powstrzymały je przed popularnością. Po pierwsze, języki nie zostały zoptymalizowane pod kątem algorytmów kwantowych. Inną główną różnicą jest to, że pomiary i wartości musiały byćpomiary komputerowe, takie jak bity i piksele, które okazały się nieporęczne.
Niektóre małe i podstawowe algorytmy kwantowe wymagają bardzo małej energii do symulacji, ale większość symulacji wykonanych przez programowanie kwantowe wymaga więcej energii i wytwarzają więcej ciepła niż większość zwykłych komputerów może wytrzymać. Oznacza to, że serwery są powszechnie potrzebne, aby pomóc w przetworzeniu algorytmu bez awarii komputera. Komputer może również wymagać zaktualizowanego chłodzenia, aby upewnić się, że nie przegrzewa się, chociaż jest to głównie wymagane dla osób, które stale symulują bardzo zaawansowane algorytmy.