A mund të shpjegoni ndryshimin midis një kompjuteri kuantik dhe një kompjuter normal, avantazhet dhe disavantazhet e tij?


përgjigje 1:

Do të përpiqem të shpjegoj se si funksionon një kompjuter kuantik nga këndvështrimi i mekanikës themelore kuantike. Në veçanti, unë e kuptoj mekanikën kuantike në një farë mase dhe çfarë është një kompjuter kuantik. Kështu që unë do të përpiqem ta distilloj atë se si mund të funksionojë.

Një kompjuter kuantik përdor qubitet, të cilat janë copa kuantike. Kubitët mund të ekzistojnë në një supozim të dy gjendjeve matëse derisa të maten. Matja jep një nga dy vlerat e mundshme, ashtu si një klasik bit.

Logjika kuantike është të jesh në gjendje të manipulosh kuotat pa i matur ato. Kjo përfshin manipulimin e mbivendosjes së kubeve individuale dhe ndërveprimet midis kuubeteve. Të gjitha këto ndërveprime cilësohen si uniforme sepse ato mund të përshkruhen nga një operator Hamilton i cili zhvillon gjendjen kuantike në kohë pa humbje informacioni.

Një algoritëm kuantik kërkon një seri qubitesh hyrëse, të cilat së bashku përbëjnë një funksion fillestar të valës kuantike. Algoritmi është i koduar në rregullimin e elementeve të logjikës kuantike që përcaktojnë se si funksioni i valës kuantike zhvillohet me kalimin e kohës. Pasi funksioni i valës të ketë evoluar në të gjitha portat, mund të lexoni rezultatin që grupon secilin kub në një nga dy gjendjet binare.

Në përgjithësi, një kompjuter kuantik është një pajisje që merr një funksion specifik të valës kuantike dhe e zhvillon atë sipas një algoritmi specifik të Hamilton në mënyrë që matja e gjendjes përfundimtare të përkojë me zgjidhjen e dëshiruar. Në përgjithësi, ju duhet të drejtoni zhvillimin shumë herë për të marrë rezultatin mesatar të matjes që duhet të jetë rezultati i dëshiruar.

Si në tokë funksionojnë të gjitha?

Mashtrimi është në zhvillimin e gjendjes kuantike. Rregullimi i portave që përcaktojnë algoritmin përcakton një rrjet vendimesh logjike. Sidoqoftë, mekanika kuantike bën të mundur marrjen e të gjitha vendimeve menjëherë. Disa vendime janë të mira dhe disa janë të këqija. Vendimet e mira duhet të ndërhyjnë në mënyrë konstruktive, ndërsa vendimet e këqija duhet të ndërhyjnë në mënyrë shkatërruese. Sidoqoftë, kjo do të thotë që të gjitha vendimet merren dhe testohen sa herë që ekzekutohet algoritmi. Ky është burimi i nxitimit të mundshëm. Në të kundërt, një kompjuter klasik duhet të marrë vendime të caktuara në mënyrë që vetëm një pemë e mundshme e vendimeve të testohet në një kohë.

Një kompjuter kuantik mund të kuptohet më së miri duke përdorur qasjen integruese të Lagrangian ose në rrugë. Qasja Lagrangian tregon se zhvillimi i funksionit të valës është unik, por mund të shihet si shuma e të gjitha shtigjeve të mundshme në të cilat shtigjet e pamundura ndërhyjnë në mënyrë shkatërruese dhe largohen nga rruga më e mundshme. Në thelb, të gjitha opsionet janë testuar.

Kjo është ajo që nënkuptohet nga paralelizmi kuantik. Mashtrim, megjithatë, është të përcaktoni një Hamiltonian që korrespondon me problemin që dëshironi të zgjidhni. Ky është algoritmi kuantik dhe definitivisht nuk është i parëndësishëm të gjesh algoritme të përdorshme. Për këtë arsye, ekzistojnë vetëm një pjesë e vogël e algoritmeve kuantike të njohura, siç është algoritmi kryesor faktorizues i Shor-it dhe algoritmi i kërkimit të Grover. Simulimet kuantike janë më të lehta sepse ju duhet vetëm të hartoni operatorin e dëshiruar të Hamilton me atë të logjikës kuantike.

Shpresojmë që kjo të japë një ide se çfarë është një kompjuter kuantik dhe çfarë nuk është.

Për momentin, një kompjuter kuantik është shumë më kompjuterë kuantik dhe shumë më pak kompjuterë, por kjo mund të ndryshojë. Sapo të zhvillohen arkitektura të mëdha kompjuterike kuantike, unë pres që gjithashtu të zhvillohen mjete programimi të nivelit më të lartë.


përgjigje 2:

Kompjuterët kuantikë janë aq të ndryshëm nga kompjuterët konvencionale sa është për të ardhur keq që ne përdorim të njëjtën fjalë për ta.

Kompjuterët kuantikë zgjidhin disa probleme matematikore, të cilat përndryshe janë jashtëzakonisht të vështira për t'u zgjidhur. Por ju duhet të jeni në gjendje ta formuloni pyetjen tuaj në mënyrë matematike.

Konventat Kompjuterët janë pajisje komunikimi dhe kontrolli që përdorin pak matematikë në punën e tyre. Funksioni i tij kryesor është lëvizja dhe shndërrimi i të dhënave.


përgjigje 3:

Kompjuterët kuantikë janë aq të ndryshëm nga kompjuterët konvencionale sa është për të ardhur keq që ne përdorim të njëjtën fjalë për ta.

Kompjuterët kuantikë zgjidhin disa probleme matematikore, të cilat përndryshe janë jashtëzakonisht të vështira për t'u zgjidhur. Por ju duhet të jeni në gjendje ta formuloni pyetjen tuaj në mënyrë matematike.

Konventat Kompjuterët janë pajisje komunikimi dhe kontrolli që përdorin pak matematikë në punën e tyre. Funksioni i tij kryesor është lëvizja dhe shndërrimi i të dhënave.