Lập trình lượng tử là gì?

Lập trình lượng tử là một cách mô phỏng các vấn đề và thuật toán lượng tử trong không gian máy tính bằng một trong một số ngôn ngữ lập trình được thực hiện cho nhiệm vụ này.Trong khi lập trình lượng tử phụ thuộc vào lập trình máy tính, nó được tạo ra từ quan điểm của một nhà khoa học chứ không phải là một lập trình viên.Có những ngôn ngữ lập trình thường xuyên có thể được sử dụng cho nguyên nhân này, nhưng chúng không dễ dàng chấp nhận các lệnh vật lý lượng tử, vì vậy chúng có thể khó sử dụng cho mục đích này.Các thuật toán có thể cần nhiều năng lượng để mô phỏng, vì vậy máy tính sử dụng ngôn ngữ này phải đủ mạnh để thực hiện mô phỏng mà không gặp sự cố.Các vấn đề trên giấy hoặc thông qua máy tính thường không nhập vai như một mô phỏng có thể.Với lập trình lượng tử, người dùng có thể nhập thuật toán và máy tính sẽ hiển thị chính xác những gì xảy ra khi các giá trị được sử dụng trong thế giới thực.Điều này có thể giúp với các thí nghiệm và trong việc tạo ra các sản phẩm dựa vào vật lý.

Ở bên ngoài, lập trình lượng tử có vẻ như bất kỳ ngôn ngữ lập trình máy tính nào khác, nhưng có một vài sự khác biệt giúp tăng cường sử dụng vật lý lượng tử.Ví dụ, có các lệnh không thường thấy trong các ngôn ngữ khác giúp người dùng nhập thuật toán lượng tử.Không giống như các ngôn ngữ khác có thể tạo các chương trình hoặc thực hiện máy tính thực hiện nhiều hành động khác nhau, ngôn ngữ chỉ có thể hình thành các mô phỏng.Một số thẻ phổ biến được sử dụng trong lập trình được thay đổi để tuân thủ tốt hơn các thẻ và cụm từ được sử dụng trong vật lý lượng tử. Trước khi lập trình lượng tử xuất hiện các ngôn ngữ lập trình có thể lấp đầy một phần vai trò này, nhưng có nhiều vấn đề khiến chúng không thể phổ biến.Đối với một, các ngôn ngữ không được tối ưu hóa cho các thuật toán lượng tử.Sự khác biệt chính khác là các phép đo và giá trị phải là các phép đo máy tính, chẳng hạn như bit và pixel, được chứng minh là khó sử dụng. Một số thuật toán lượng tử nhỏ và cơ bản đòi hỏi rất ít năng lượng để mô phỏng, nhưng phần lớn các mô phỏng được thực hiện thông qua lượng tửLập trình cần nhiều năng lượng hơn và tạo ra nhiều nhiệt hơn hầu hết các máy tính thông thường có thể chịu được.Điều này có nghĩa là các máy chủ thường cần thiết để giúp xử lý thuật toán mà không làm lỗi máy tính.Máy tính cũng có thể cần làm mát nâng cấp để đảm bảo nó không quá nóng, mặc dù điều này chủ yếu là cần thiết cho những người liên tục mô phỏng các thuật toán rất tiên tiến.