Как работят квантовите компютри?
Една от най-популярните " технологии на бъдещето " са така наречен квантови компютри. Идеята за потребление на квантовите свойства на обикновените частици за изчислителни цели не е нова и датира още от 70-те години на 20. век.
Години наред тематиката е поле на напълно теоретични разработки. В началото на 21. век обаче учените към този момент работят интензивно върху построяването на хардуера. Естествено, най-често задаваният въпрос от неспециалистите е „ Какво е квантов компютър? ”.
За разлика от електронните изчислителни устройства, които употребяват електричество, квантовият компютър съхранява и обработва данни, като експлоатира квантовите свойства на атомите и на обикновените частици. Информацията в обичайния електронен компютър се съхранява под формата на битове, които може да имат едно от две вероятни положения – 0 или 1. При квантовия компютър информацията се съхранява в „ кюбити ” (т.е. квантови битове), които може да бъдат освен в положение 0 или 1, само че и в двете по едно и също време (0 и 1). Именно тук стартират странностите на квантовата механика, които опонират на здравия разсъдък. Странности, които докарват мастити здравомислещи учени до ръба на лудостта, както и закоравели атеисти - до вярата в Бог.
Причината за многовариантността на кюбитите е във фундаменталния закон на квантовата механика, наименуван „ суперпозиция ”. Зад тази загадъчна дума се крие опцията атомите и обикновените частици да обитават по едно и също време в две разнообразни положения. Например те може да бъдат по едно и също време в две различни енергийни положения или пък да се въртят към оста си в две противоположни направления по едно и също време. От практическа позиция суперпозицията на кюбитите в квантовия компютър значи, че всяка интервенция, осъществена с един кюбит, работи по едно и също време с две разнообразни стойности, вместо с една, както при обичайните компютри. Т.е. още на базово равнище квантовите компютри обезпечават двойно по-голям запас за обработка и предпазване на информация. Съответно система от два кюбита оперира по едно и също време с четири стойности и така нататък – изчислителният потенциал се усилва в геометрична градация с увеличението на броя на кюбитите в квантовия компютър. За вероятност - система с няколкостотин кюбита може да съхранява повече цифри, в сравнение с е броят на атомите във Вселената.
