چرا ساخت یک کامپیوتر کوانتومی کاربردی ممکن نیست

پس از برتری کوانتومی ، گام بعدی مقیاس بندی و کامل کردن خطاهای کیوبیت است. اما برخی از محققان فکر می کنند که نویز ممکن است همیشه برای رایانه های کوانتومی مفید بسیار زیاد باشد

توسط مایکل بروکس

40 سال است که فیزیکدان ریچارد فاینمن پیشنهاد کرده است که سیستم های کوانتومی باید بتوانند یک فرم کاملا جدید از محاسبات را اجرا کنند که حتی از قوی ترین رایانه های کلاسیک نیز بهتر عمل می کند. کریستین کلود از دانشگاه اوکلند نیوزلند می گوید: “فاینمن استدلال کرده است که محاسبات کوانتومی باید شتاب تصاعدی را برای بسیاری از محاسبات کلاسیک ایجاد کند.” و با پیشرفت های زیادی که در دست انجام است ، به نظر می رسد رایانه های کوانتومی ممکن است در حال حاضر به زمان خوبی برسند. شاید.

از آنجایی که این خواص در جهان کلاسیک یافت نمی شوند ، موجودات کوانتومی مانند اتم ها ، فوتون ها ، الکترون ها و موارد مشابه در صورت استفاده از آنها برای ایجاد بیت های کوانتومی یا کیوبیت ها ، به مجموعه روش های متفاوتی برای پردازش اطلاعات دسترسی دارند – که این امکان وجود دارد. به گروه بسیار قوی تر

بخشی از آن ناشی از برهم نهی کوانتومی است ، بدین معنی که از کیوبیت می توان برای نشان دادن مجموعه پیچیده حالتهای دودویی 0 و 1 استفاده شده در محاسبات معمولی استفاده کرد. این بدان معنا نیست که 0 و 1 به طور همزمان است. بهترین راه برای بیان آن این است که ممکن است 0 یا 1 شود.

الگوریتم های کوانتومی از فرایندی به نام “تداخل” برای منحرف کردن این ویژگی های نامشخص استفاده می کنند و تعامل چند کیوبیت را به گونه ای سوق می دهند که به احتمال زیاد به حالت نهایی برسند که حاوی راه حلی برای مشکلی است که سعی در حل آن دارند.

این جایی است که گره ها وارد ترکیب می شوند. ارتباطات ترسناک بین کیوبیت هایی که ایجاد می کنند به نوعی الگوی تداخلی را ایجاد می کند که در آن مسیرهای هر پاسخ اشتباه یکدیگر را از بین می برند و لغو می کنند ، در حالی که مسیرهای پاسخ درست تقویت می شوند. …