Poprvé navrženo v 1970. letech XNUMX. století, kvantové výpočty se spoléhají na kvantovou fyziku využíváním určitých kvantových fyzikálních vlastností atomů nebo jader, které jim umožňují pracovat společně jako kvantové bity neboli qubity, aby byly procesorem a pamětí počítače. Díky vzájemné interakci při izolaci od externího prostředí mohou qubits provádět určité výpočty exponenciálně rychleji než běžné počítače.
Qubits vysvětleno
Qubits se nespoléhá na tradiční binární povahu výpočtu. Zatímco tradiční počítače kódují informace do bitů pomocí binárních čísel, buď 0 nebo 1, a mohou provádět výpočty pouze na jedné sadě čísel najednou, kvantové počítače kódují informace jako řadu kvantově mechanických stavů, jako jsou směry otáčení elektronů nebo polarizace orientace fotonu, která může představovat 1 nebo 0, může představovat kombinaci těchto dvou nebo může představovat číslo vyjadřující, že stav qubitu je někde mezi 1 a 0, nebo superpozice mnoha různých čísel najednou.
Kvantový počítač může provádět libovolný reverzibilní klasický výpočet na všech číslech současně, což binární systém nedokáže, a také má určitou schopnost produkovat interference mezi různými čísly. Kvůli výpočtu na mnoha různých číslech najednou a poté interferujícím s výsledky k získání jediné odpovědi má kvantový počítač potenciál být mnohem výkonnější než klasický počítač stejné velikosti. Při použití pouze jedné procesní jednotky může kvantový počítač přirozeně provádět nesčetné operace paralelně.
Kvantové výpočty nejsou vhodné pro úkoly, jako je zpracování textu a e-mail, ale jsou ideální pro úkoly, jako je kryptografie a modelování a indexování velmi velkých databází.