Квантовый компьютер

Квантовый компьютер опирается на принципы квантовой механики — суперпозицию, запутанность и интерференцию — чтобы выполнять вычисления иначе, чем классический компьютер. Основные компоненты и идеи - Кубит Классический бит = 0 или 1. Кубит может находиться в суперпозиции α|0⟩ + β|1⟩, где α и β — комплексные амплитуды, |α|^2 + |β|^2 = 1. При измерении кубит «коллапсирует» в 0 или 1 с вероятностями |α|^2 и |β|^2. - Суперпозиция Позволяет одному набору кубитов представлять одновременно множество классических состояний; это даёт параллелизм вероятностей, но не простой параллельный расчёт всех ответов. - Запутанность Несколько кубитов могут быть в едином состоянии, которое нельзя разложить на состояния отдельных кубитов. Изменение одного влияет на совместное состояние — это источник корреляций, недоступных классическому миру. - Квантовые гейты и унитарная эволюция Операции над кубитами реализуются унитарными матрицами (квантовыми гейтами), которые меняют амплитуды, сохраняя нормировку. Последовательность гейтов — квантовая схема, эквивалентная программе. - Интерференция Амплитуды путей могут усиливать или ослаблять друг друга. Алгоритмы специально конструируют гейты так, чтобы правильные ответы усиливались, а неправильные — разрушались интерференцией. - Измерение и получение результата В конце алгоритма выполняют измерение кубитов, получая классические биты. Результат вероятностен; часто алгоритмы повторяют вычисление многократно или используют схемы...