Was ist ein Quantencomputer?

Ein Quantencomputer ist jedes Gerät, das quantenmechanische Phänomene zum Ausführen von Algorithmen ausnutzt.Da Quantencomputer grundsätzlich unterschiedliche rechnerische Eigenschaften haben als herkömmliche Computer, werden Daten, die in Quantencomputern gehalten werden, eher als Qubit als als Bits bezeichnet.In herkömmlichen Computern werden Daten durch mikroskopische Grooves auf einer Festplatte dargestellt.In einem Quantencomputer werden die Daten durch die Quanteneigenschaften eines bestimmten Moleküls oder der Satz von Molekülen dargestellt.

Anstatt Berechnungen durchzuführen, indem Daten von einer Festplatte abgerufen werden und eine integrierte Schaltung verarbeitet werden, die mit logischen Gates gefüllt ist, sind Quantum -Computer -Prozessdaten verarbeitetDurch das Bombardieren des Informations-haltigen Moleküls mit kurzen Strahlungsimpulsen.Jeder Bombardierungszyklus repräsentiert einen algorithmischen Betrieb für die im Molekül enthaltenen Daten.Wenn der Algorithmus endet, wird der Quantenzustand des Moleküls gemessen, ein Prozess, der selbst das Endergebnis verzerrt.Dies ist auf die grundlegend ungewisse Natur der Quantenmechanik zurückzuführen.

Um diese Schwierigkeit zu umgehen, werden Quantencomputeralgorithmen mehrmals ausgeführt und der gewichtete Durchschnitt der Ausgabe asymptotisch nähert sich der richtigen Antwort.Da quantenmechanische Phänomene eher wahrscheinlich wahrscheinlich als deterministisch als deterministisch sind, ist eine genau definierte Antwort beim ersten Versuch nicht möglich.Quantencomputer ermöglicht die schnelle Faktorisierung großer Zahlen (eine explizite Bedrohung für herkömmliche kryptografische Techniken), die genauere Simulation von Quantenphänomenen und eine sehr effiziente Datenbanksuche.

für jeden Suchraum der Größe

n

Knoten, wobei jeder Knoten eine mögliche Lösung für ein Problem darstellt, gibt es nur eine mögliche Lösung, und jeder Knoten muss einzeln auf Eigenschaften überprüft werden, die einer korrekten Lösung entsprechen. Quantum Computing bietet Angebote an.Eine fantastische Geschwindigkeit.In herkömmlichen Computern ist die durchschnittliche Suchzeit die Zeitdauer, die benötigt wird, um jeden Knoten die Anzahl der Knoten ( n ) zu überprüfen, geteilt durch zwei (es ist wahrscheinlich, dass die Lösung etwa zur Hälfte der Suche gefunden wird).In Quantencomputern ist die durchschnittliche Suchzeit die Zeitdauer, um die Quadratwurzel von n zu überprüfen.Dies verschafft einen großen Vorteil, der nur beeindruckender wird, wenn wir größere Probleme in Betracht ziehen. Es ist noch nicht möglich, sich alle Anwendungen aus reifen Quantencomputern vorzustellen.Die größte Anzahl von Qubits, die jemals in einem Quantencomputersystem enthalten sind, beträgt 7. Da die Quantum Computing -Forschung bei vielen Millionen Dollar an Finanzmitteln rasch fortgesetzt wird, wird es nur eine Frage der Zeit sein, bis ein kritischer Durchbruch auftritt und beeindruckende Anwendungen erfunden werden.