Як працює квантовий комп’ютер

Діджитал 31 жовтня 2022 Перегляди: 36

Звичайні комп’ютери обчислюють з використанням нулів і одиниць. Квантові комп’ютери — тільки з імовірністю нулів і одиниць.

Звичайні комп’ютери обчислюють з використанням нулів і одиниць. Квантові комп’ютери — тільки з імовірністю нулів і одиниць. Саме тому вони здатні паралельно обробляти величезні обсяги даних. Два квантово-механічних явища, які дозволяють робити це, називаються суперпозиція і заплутаність.

Суперпозиція

Іон (кубіт) може одночасно приймати певні процентні частки двох значень «0» і «1» — наприклад, 30% і 70%. При зчитуванні результату в цьому випадку кубить з 70-відсотковою ймовірністю має значення «1». Перевага: квантові комп’ютери представляють одночасно кілька бінарних значень, хоча лише з відомою ймовірністю. Заплутаність

Кілька кубітів можна як би «замкнути» в загальному для всіх стані. У прикладі з трьома кубітами можливе будь-яке поєднання всіх можливих комбінацій від «000» до «111», яке також представляється лише з відомою ймовірністю. Таким чином, як правило, не може бути чистого стану «100» — воно має тільки більш високу ймовірність, ніж всі інші. Перевага: N кубітів можуть одночасно обробляти 2N значень, отже, при 10 кубітах їх буде вже 1024.

Керування

Щоб викликати квантові явища суперпозиції та заплутаності і утримувати їх якомога довше, систему необхідно захистити від зовнішніх впливів. Для обчислення іон (кубіт) керується за допомогою спрямованого лазерного імпульсу, який змінює стан всіх заплутаних кубітів.