การเขียนโปรแกรมควอนตัมคืออะไร?

การเขียนโปรแกรมควอนตัมเป็นวิธีการจำลองปัญหาควอนตัมและอัลกอริทึมภายในพื้นที่คอมพิวเตอร์โดยใช้หนึ่งในภาษาการเขียนโปรแกรมหลายภาษาที่ทำสำหรับงานนี้ในขณะที่การเขียนโปรแกรมควอนตัมขึ้นอยู่กับการเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์มันทำจากมุมมองของนักวิทยาศาสตร์มากกว่าโปรแกรมเมอร์มีภาษาการเขียนโปรแกรมปกติที่สามารถใช้สำหรับสาเหตุนี้ แต่พวกเขาไม่ยอมรับคำสั่งฟิสิกส์ควอนตัมอย่างง่ายดายดังนั้นพวกเขาจึงสามารถเทอะทะสำหรับจุดประสงค์นี้อัลกอริทึมอาจต้องใช้พลังงานจำนวนมากในการจำลองดังนั้นคอมพิวเตอร์ที่ใช้ภาษานี้ควรจะแข็งแกร่งพอที่จะทำการจำลองโดยไม่ล่ม

นักวิจัยและนักวิทยาศาสตร์มักใช้อัลกอริทึมควอนตัมเพื่อแก้ปัญหาและการใช้งานจริง แต่การแก้ปัญหาปัญหาเกี่ยวกับกระดาษหรือผ่านเครื่องคิดเลขมักจะไม่ได้ดื่มด่ำกับการจำลองด้วยการเขียนโปรแกรมควอนตัมผู้ใช้สามารถป้อนอัลกอริทึมและคอมพิวเตอร์จะแสดงว่าเกิดอะไรขึ้นเมื่อมีการใช้ค่าในโลกแห่งความเป็นจริงสิ่งนี้สามารถช่วยในการทดลองและในการสร้างผลิตภัณฑ์ที่พึ่งพาฟิสิกส์

จากภายนอกการเขียนโปรแกรมควอนตัมอาจดูเหมือนภาษาการเขียนโปรแกรมคอมพิวเตอร์อื่น ๆ แต่มีความแตกต่างเล็กน้อยที่ช่วยเพิ่มการใช้ฟิสิกส์ควอนตัมตัวอย่างเช่นมีคำสั่งที่ไม่พบบ่อยในภาษาอื่น ๆ ที่ช่วยให้ผู้ใช้ป้อนอัลกอริทึมควอนตัมซึ่งแตกต่างจากภาษาอื่น ๆ ที่สามารถสร้างโปรแกรมหรือทำให้คอมพิวเตอร์ดำเนินการต่าง ๆ หลายภาษาภาษาสามารถสร้างแบบจำลองได้เท่านั้นแท็กทั่วไปบางอย่างที่ใช้ในการเขียนโปรแกรมจะเปลี่ยนไปเพื่อให้สอดคล้องกับแท็กและวลีที่ใช้ในฟิสิกส์ควอนตัม

ก่อนที่การเขียนโปรแกรมควอนตัมจะมาถึงภาษาการเขียนโปรแกรมที่สามารถเติมเต็มบทบาทนี้ได้บางส่วน แต่มีปัญหามากมายที่ทำให้พวกเขาได้รับความนิยมสำหรับหนึ่งภาษาไม่ได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับอัลกอริทึมควอนตัมความแตกต่างที่สำคัญอื่น ๆ คือการวัดและค่าจะต้องเป็นการวัดคอมพิวเตอร์เช่นบิตและพิกเซลซึ่งพิสูจน์แล้วว่าไม่เป็นไปได้

อัลกอริทึมควอนตัมขนาดเล็กและพื้นฐานบางอย่างต้องการพลังงานน้อยมากในการจำลองการเขียนโปรแกรมต้องการพลังงานมากขึ้นและให้ความร้อนมากกว่าคอมพิวเตอร์ทั่วไปส่วนใหญ่สามารถทนได้ซึ่งหมายความว่าเซิร์ฟเวอร์โดยทั่วไปจำเป็นต้องใช้ในการประมวลผลอัลกอริทึมโดยไม่ทำให้คอมพิวเตอร์ขัดข้องคอมพิวเตอร์อาจจำเป็นต้องมีการอัพเกรดการระบายความร้อนเพื่อให้แน่ใจว่ามันไม่ร้อนเกินไปแม้ว่าสิ่งนี้ส่วนใหญ่จะเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับผู้ที่จำลองอัลกอริทึมขั้นสูงมาก