Kënnt Dir den Ënnerscheed tëscht engem Quantecomputer an engem normale Computer erkläre, seng Virdeeler an Nodeeler?


beäntweren 1:

Ech probéieren ze erklären wéi e Quantencomputer aus der Perspektiv vun der fundamentaler Quantemechanik funktionnéiert. Besonnesch verstinn ech d'Quantemechanik zu engem gewësse Grad a wat e Quantecomputer ass. Also ech wäert probéieren dëst ze distilléieren wéi et eventuell funktionnéiert.

E Quantencomputer benotzt Qubits, déi Quantebit sinn. Qubits ka existéieren an enger Superposition vun zwee Miessstate bis se gemooss ginn. D'Mesure gëtt een vun zwee méigleche Wäerter, grad wéi e klassesche Bit.

D'Quante Logik ass fäeg Qubits ze manipuléieren ouni se ze moossen. Dëst beinhalt d'Manipulatioun vun der Iwwersiicht vun eenzelne Qubits an Interaktiounen tëscht Qubits. All dës Interaktiounen ginn als eenheetlech bezeechent well se vun engem Hamilton Bedreiwer beschriwwe kënne ginn, deen de Quantenzoustand an der Zäit entwéckelt ouni Informatiounsverloscht.

E Quante Algorithmus erfuerdert eng Serie vun Input Qubits, déi zesummen eng initial Quantewellefunktioun ausmaachen. Den Algorithmus ass an der Arrangement vu Quantumlogik Elementer verschlësselt, déi bestëmmen wéi d'Quantewellefunktioun mat der Zäit entwéckelt. Wann d'Wellenfunktioun sech duerch all d'Paarte entwéckelt huet, kënnt Dir d'Ausgab liesen, déi all Qubit an ee vun zwee binäre Staaten gruppéiert.

Am Allgemengen ass e Quantecomputer en Apparat deen eng spezifesch Quantewellefunktioun iwwerhëlt an et no engem spezifeschen Hamilton Algorithmus entwéckelt, sou datt déi definitiv Zoustandmiessung mat der gewënschter Léisung zesummefält. Allgemeng musst Dir d'Entwécklung ville Mol lafen fir dat duerchschnëttlecht Messresultat ze kréien, dat sollt de gewënschten Ausgang sinn.

Wéi zur Äerd funktionnéiert dat alles?

Den Trick ass an der Quante-Staat Entwécklung. D'Arrangement vun de Paarte, déi den Algorithmus definéieren, definéiert en Netz vu logesche Entscheedungen. Wéi och ëmmer, d'Quantemechanik mécht et méiglech all Entscheedungen gläichzäiteg ze maachen. E puer Entscheedunge si gutt an anerer sinn schlecht. Déi gutt Entscheedunge solle konstruktiv intervenéieren, während déi schlecht Entscheedunge sollen zerstéierend intervenéieren. Wéi och ëmmer, heescht dëst datt all Entscheedungen getraff an all Kéier getest ginn wann den Algorithmus ausgefouert gëtt. Dëst ass d'Quell vun der méiglecher Beschleunegung. Am Kontrast muss e klassesche Computer verschidden Entscheedunge treffen, sou datt nëmmen ee méiglechen Entscheedungsbam gläichzäiteg getest ka ginn.

E Quantecomputer kann am Beschten mat der Lagrangian oder Wee integral Approche verstane ginn. D'Lagrangian Approche weist datt d'Entwécklung vu Wellefunktioun eenzegaarteg ass, awer kann als d'Zomm vun all méigleche Weeër gekuckt ginn, an deenen onwahrscheinlech Weeër zerstéierend interferéieren an de wahrscheinlechste Wee verloossen. Wesentlech sinn all Optiounen getest.

Dëst ass wat duerch Quanteparallelismus gemengt gëtt. Den Trick ass awer en Hamiltonian ze definéieren deen entsprécht dem Problem deen Dir wëllt léisen. Dëst ass de Quante-Algorithmus an et ass definitiv net trivial fir benotzbar Algorithmen ze fannen. Aus dësem Grond sinn et nëmmen eng Handvoll bekannte Quantumalgorithmen, wéi dem Shor säi Premier Factoring Algorithmus an de Grover säi Sich Algorithmus. Quante Simulatioune si méi einfach well Dir nëmmen de gewënschten Hamilton Bedreiwer maache musst op deen vun der Quantenlogik.

Hoffentlech gëtt dëst eng Iddi vu wat e Quantencomputer ass a wat et net ass.

De Moment ass e Quantencomputer vill méi Quantecomputer a vill manner Computeren, awer et kann sech änneren. Soubal grouss Quantecomputerarchitekturen entwéckelt ginn, erwaarden ech, datt och méi héije Programméierungsinstrumenter entwéckelt ginn.


beäntweren 2:

Quante Computeren si sou ënnerschiddlech vun konventionelle Computeren datt et schued ass datt mir datselwecht Wuert fir si benotzen.

Quante Computeren léisen gewësse mathematesch Probleemer déi anescht extrem schwéier sinn ze léisen. Awer Dir musst fäeg sinn Är Fro mathematesch ze formuléieren.

Konventiounen Computere si Kommunikatiouns- a Kontrollapparater déi e bësse Mathe bei hiren Operatioune benotzen. Seng Haaptfunktioun ass Donnéeën ze réckelen an ze transforméieren.


beäntweren 3:

Quante Computeren si sou ënnerschiddlech vun konventionelle Computeren datt et schued ass datt mir datselwecht Wuert fir si benotzen.

Quante Computeren léisen gewësse mathematesch Probleemer déi anescht extrem schwéier sinn ze léisen. Awer Dir musst fäeg sinn Är Fro mathematesch ze formuléieren.

Konventiounen Computere si Kommunikatiouns- a Kontrollapparater déi e bësse Mathe bei hiren Operatioune benotzen. Seng Haaptfunktioun ass Donnéeën ze réckelen an ze transforméieren.