Квантовый компьютер - это новое поколение устройств, которые используют явления квантовой механики для передачи и обработки данных и квантовых вычислений. Идея была одновременно предложена Юрием Маниным им и Ричардом Фэйдманом в начале 1980-х . С тех пор была выполнена огромная работа по проектированию квантового компьютера, однако полноценный квантовый компьютер всё ещё является теоретическим устройством, возможности разработки которого связаны с серьезным развитием квантовой теории. К настоящему моменту было создано всего несколько систем с алгоритмами огромной сложности.
Как работает квантовый компьютер об этом в сегодняшней статье.
Принципиальное отличие квантового компьютера от обычного заключается в представлении информации. В стандартных компьютерах, которые работают на основе транзисторов и кремниевых чипов - для обработки информации используется бинарный код, который, как известно, имеет два базовых состояние: 0 и 1, и может находиться только в одном из них. У квантового компьютера принципиально другой принцип: в основе его работы принцип суперпозиции, а вместо битов используется квантовые биты которые называются Кубитами. У Кубита тоже имеется два основных состояние 0 и 1, однако благодаря прицнипам суперпозиции Кубит может принимать значения, полученные путем их комбинирования и находиться во всех этих состояниях одновременно. В этом и есть суть - параллельность квантовых вычислений, то-есть отсутствие необходимости перебирать все варианты состояния этой системы. Кроме того, для описания точного состояния системы квантового компьютера не нужны гигантские вычислительные мощности и объемы ОЗУ. Так как для расчета системы из 100 частиц - достаточно лишь 100 Кубитов, а не триллион триллионов бит. Еще стоит отметить что каждое изменение состояния определенного кубита в квантовом компьютере - ведёт к изменению состояния других кубитов, что является еще одним отличием от привычных нам ПК, и главное что этим изменением возможно управлять. Процесс работы квантового компьютера был предложен британским физиком-теоретиком Дэвидом Дойчем в 1995 году. Тогда он создал цепочку, которая выполняет любые вычисления на квантовом уровне. Схема проста: для начала берется набор кубитов и записываются их изначальные параметры, затем выполняются необходимые преобразования с использованием логических операций и записывается все значения, которые и являются результатом, выдаваемым компьютером. В роли "проводов выступают Кубиты, а преобразование совершают логические блоки. По словам ученых квантовые компьютеры будут в Миллион раз мощнее современных. Уже сейчас написано огромное количество алгоритмов работы квантового компьютера и даже разрабатываются специальные языки программирования. По прогнозу исследований Cisco Systems полноценный рабочий квантовый компьютер появится в 202Х годах. На текущий момент
передовым лидером, который занимает долю 70% в сфере изучения квантовых компьютеров является Япония.
