Обычный компьютер работает, выполняя операции с битами, которые могут находиться в двух состояниях: 0 или 1.
0- выключено
1- включено
Он использует транзисторы для обработки информации в виде последовательностей нулей и единиц, называемых компьютерным двоичным языком. Больше транзисторов, больше возможностей обработки.
Квантовый компьютер использует законы квантовой механики. Так же, как классический компьютер, который использует нули и единицы. Эти состояния могут быть достигнуты в частицах благодаря их внутреннему угловому моменту, называемому спином. Два состояния 0 и 1 могут быть представлены в спине частицы. Например: вращение по часовой стрелке представляет 1, а против часовой стрелки представляет 0. Преимущество использования квантового компьютера состоит в том, что частица может находиться в нескольких состояниях одновременно. Это явление называется суперпозицией. Из-за этого явления квантовый компьютер может одновременно достигать 0 и 1 состояний. Таким образом, в классическом компьютере информация выражается через одно число либо 0, либо 1. Квантовый компьютер использует выходы, которые описываются как 0 и 1 одновременно, что дает нам большую вычислительную мощность. Например:
В 2-битном классическом компьютере для анализа 00 01 10 11 он должен проходить через каждый шаг, чтобы достичь результата.
В 2-кубитовом квантовом компьютере можно анализировать все возможности одновременно. Отсюда сокращение времени.
Квантовый компьютер никогда не будет выполнять работу вашего ноутбука, планшета или смартфона, если же он попытается, это будет намного медленнее. Это будет полным провалом при обычных вычислениях. Квантовый компьютер не всегда быстрее классического компьютера. По больше части, квантовые компьютеры используются для очень специфических типов задач, которые могут использовать преимущества квантового суперпозиционирования.
Несколько причин его недоступности:
- КК требуют поддержания сверхнизкой температуры квантового процессора. (температура должна быть в 180 раз холоднее, чем межзвездное пространство (0,015 Кельвина))
- Кубиты еще не стабильны и не достаточно надежны.
- Пока в стабильной конфигурации можно поддерживать только около пяти кубитов.
- Квантовые компьютеры еще не превысили классические вычислительные мощности.
- Есть еще много ошибок, которые необходимо исправить.
- Система потребляет не менее 25 кВТ электроэнергии.
- Дороговизна