Сегодня передо мной сложная задача - объяснить коротко, что же такое квантовый компьютер? Наверняка, тебе много раз доводилось слышать это слово и наверняка ты каждый раз думаешь "Да, интересно, надо потом почитать." Так вот, это "потом" настало. И не благодари, лайка будет достаточно.
Квантовый компьютер - это мощнейший вычислительный инструмент нового поколения, который основывается на принципах квантовой физики. И если обычный компьютер, включая тот, на котором я пишу эту статью оперирует битами, как мельчайшей единицей хранения информации, то квантовый работает с квантовыми битами (qubits). Обычный бит может принимать два состояния: 0 или 1: включено или выключено и таким образом записать последовательность и выполнить ее на процессоре. Обычно приводят пример или с монетками (последовательность режек и "орлов") или с лампочками (последовательность включенных и выключенных лампочек). Продолжая аналогию в терминах квантовых компьютеров, кубит (монетка) может находиться на одной из двух сторон, а так же на ребре и в принципе даже в полете. Причем при необходимости - во всех состояниях одновременно. Обычному компьютеру чтобы "пперевернуть монетку" нужно определенное время, а квантовому - не нужно, ведь монетка уже находится в нужном состоянии. Это и позволяет квантовому компьютеру обрабатывать гораздо большее количество данных, чем классический компьютер.
То есть как так одновременно во всех состояниях? А как квантовый компьютер определяет, какое состояние кубита нужно? Ну во-первых, это про принцип суперпозиции из квантовой физики, когда частица может находиться во всех состояниях одновременно, а во-вторых, в квантовых компьютерах используются квантовые ворота, которые позволяют изменять состояние кубитов и, таким образом, проводить операции с данными. Наиболее известным квантовым алгоритмом можно назвать алгоритм Шора, который применяется для так называемой "факторизации" больших чисел. Но давай на этом остановимся, если захочешь - почитаешь про алгоритм. Просто знай, что он такой есть.
Однако пока что проектирование и создание квантовых компьютеров является крайне сложной задачей, поскольку квантовые системы очень чувствительны к внешним воздействиям и требуют высокоточной настройки и изоляции. Тем не менее, потенциал квантовых компьютеров велик, и они могут применяться в таких областях, как криптография, материаловедение, разработка новых лекарств и искусственный интеллект. И в тот момент, когда ученые поручат квантовому компьютеру задачу, которую не может выполнить компьютер обычный, это будет называться квантовым превосходством. Многие компании о нем уже заявляли, но это скорее было на уровне слухов и самопиара.