Квантовый компьютер не нужен для интернет-серфинга, общения с друзьями или работы в различных программах. Сфера применения такого компьютера — сложнейшие физические и математические эксперименты. Интересные факты о квантовых компьютерах расскажут об устройствах, которые работают на принципах квантовой механики.
Идею квантовых вычислений впервые предложил один из основоположников квантовой информатики Юрий Иванович Манин в 1980 году. Годом позже американский физик Ричард Фейнман предложил одну из первых моделей квантового компьютера.
С открытием микроскопических частиц ученые поняли, что они действуют не по привычным физическим законам. Так, квантовые частицы могут одновременно существовать в двух местах или телепортироваться. Классические компьютеры, какими бы мощными они ни были, работают на основе классической механики. C их помощью нельзя сделать вычисления, связанные с квантовыми частицами. Именно поэтому и возникла необходимость создания квантового компьютера.
На данный момент полноценный квантовый компьютер еще не создан, но уже построены квантовые компьютеры с ограниченным количеством памяти для хранения информации.
Кубит — это наименьший элемент для хранения информации или квантовый разряд. В классических компьютерах используются биты, значение которых может быть или ноль, или единица. Кубиты же могут иметь и третье значение — ноль и единица одновременно.
На самом деле никто не знает, что происходит внутри квантового компьютера. Все потому, что важный принцип квантовой механики гласит: акт наблюдения непосредственно влияет на развитие событий. Несовершенство измерительных приборов, работающих на принципах классической механики, состоит именно в том, что наблюдение ведет к изменению свойств элементарных частиц, вследствие этого полученные данные и теряют научную ценность.
Квантовый компьютер является намного производительнее обычного персонального компьютера. Сложные процессы квантовый компьютер может производить за считанные секунды, так как его вычислительные единицы могут принимать несколько значений сразу.
Квантовый компьютер использует и сходные с классическим математические инструменты, как умножение, сложение и др.
Полноценный квантовый компьютер, который на данный момент является только гипотетическим, сможет совершить настоящую революцию в сфере компьютерной безопасности. С помощью квантовых вычислений можно создать коды, которые невозможно будет взломать.
Для нормального функционирования квантового компьютера нужна температура, близкая к абсолютному нулю (–273,15 °C). Все дело в том, что при такой температуре атомы прекращают двигаться и выделять тепло, а такие условия считаются для квантовых вычислений идеальными.
В 2013 году были проведены сравнительные исследования квантового компьютера D-Wave One с четырехпроцессорным компьютером на основе чипа Intel (2,4 ГГц, 16 Гб оперативной памяти). В одном из тестов квантовый компьютер выполнил одну из задач класса QUBO за 0,5 секунд, а обычному ПК потребовалось на это 30 минут, то есть квантовый компьютер оказался быстрее в 3600 раз.
