Wat is een kwantumalgoritme?

Een kwantumalgoritme is een reeks computerinstructies voor het analyseren van problemen die niet zijn gebaseerd op klassieke wiskundige of probabilistische berekeningen, maar in plaats daarvan de unieke aard van de kwantumrealiteit gebruikt waar een enkel beetje gegevens twee tegengestelde waarden kunnen vertegenwoordigen, zoals beide éénen een nul in binaire logica.In de strengste zin vereist een kwantumalgoritme een kwantumcomputer om te functioneren, die niet in een vervaardigde vorm bestaat vanaf 2011. Theoretische informatica heeft echter op zijn minst analogen gemaakt naar echte kwantumalgoritmeberekening vanaf 2011, met voorbeelden van dergelijke voorbeeldenDeutschs -algoritme, zoals de meeste sets computerinstructies in kwantum computing, worden gewaardeerd voor hun vermogen om te fungeren als een soort snelkoppeling naar verwerkingsproblemen en daarom probleemoplossing op microchipniveau.Bij standaard probabilistische computing moeten alle mogelijke toestanden voor oplossingen voor problemen een verdelingswaarde krijgen en berekeningen worden uitgevoerd op allemaal om te bepalen welke respons of waarde de hoogste kans heeft om correct te zijn.In Quantum Computing met behulp van het Deutsch -algoritme wordt elke mogelijke oplossingstoestand gecombineerd in wat bekend staat als een eenheidsvector die naar een specifiek type oplossing of toestandstransformatie gaat.Dit is gebaseerd op een principe dat bekend staat als kwantumsuperpositie zoals toegepast op wiskunde, waar naar verwachting oplossingen voor problemen tegelijkertijd in alle mogelijke staten zullen bestaan, waardoor in wezen de noodzaak van langdurige probabilistische logische verwerking wordt geëlimineerd., maar zijn ontworpen voor specifieke soorten computerverwerking.Het Shor -algoritme wordt gebruikt voor wiskundige factoring en het Grover -algoritme voor het zoeken naar zinvolle gegevens in geautomatiseerde lijsten of databases die een definieerbare structuur missen.Hoewel beide algoritmen worden uitgevoerd op klassieke computersystemen die standaardtypen van verwerking uitvoeren, is aangetoond dat hun ontwerp veel superieur is aan op klassieke waarschijnlijkheid gebaseerde algoritmen voor dezelfde soorten taken.Shors -algoritme is exponentieel sneller en Grovers is quadratisch sneller, of van een vierkante waarde sneller dan standaard computing -methodologie.Het Shor Quantum-algoritme is vernoemd naar Peter Shor, een Amerikaanse professor in de wiskunde die het in 1994 heeft ontwikkeld, en het Grover Quantum-algoritme is vernoemd naar Lov Grover, een Indiaan-Amerikaanse computerwetenschapper die het in 1996 heeft ontwikkeld.

Een van de uniekeAspecten van kwantum computing zijn dat berekeningen niet gebaseerd zijn op discrete waarden die willekeurig kunnen worden gescheiden, maar in plaats daarvan bestaan in een staat van kwantumverstrengeling.De standaardwaarden in een berekening komen in een toestand van superpositie waar ze allemaal exponentieel worden gemanipuleerd als amplitudes of waardebereiken en elk bit of qubit met informatie wordt gezegd dat ze met elkaar verstrikt zijn.Dit maakt elk gegevenspunt onderling afhankelijk en geen discrete waarde zoals bij traditioneel computergebruik, wat de basis is van hoe kwantumalgoritmen zoveel sneller kunnen zijn bij het verwerken van gegevens dan traditionele algoritmen zijn.