Kuantum hesaplama, veri üzerinde işlem yapmak için kuantum-mekanik fenomenlerin (örn., Süperpozisyon ve dolaşma) doğrudan kullanımını sağlayan teorik hesaplama sistemlerini (kuantum bilgisayarlar) çalışmaktadır. Kuantum bilgisayarlar, transistörlü ikili sayısal elektronik bilgisayarlardan farklıdır. Ortak dijital hesaplama, verilerin her zaman iki kesin halden birinde (0 veya 1) bulunan ikili basamaklara (bitlere) şifrelenmesini gerektirirken, kuantum hesaplamaları, durumların üstüste binmelerinde olabilen kuantum bitlerini kullanır.

Kuantumu Hesaplama

Kuantum hesaplama, veri üzerinde işlem yapmak için kuantum-mekanik fenomenlerin (örn., Süperpozisyon ve dolaşma) doğrudan kullanımını sağlayan teorik hesaplama sistemlerini (kuantum bilgisayarlar) çalışmaktadır. Kuantum bilgisayarlar, transistörlü ikili sayısal elektronik bilgisayarlardan farklıdır. Ortak dijital hesaplama, verilerin her zaman iki kesin halden birinde (0 veya 1) bulunan ikili basamaklara (bitlere) şifrelenmesini gerektirirken, kuantum hesaplamaları, durumların üstüste binmelerinde olabilen kuantum bitlerini kullanır. Bir kuantum Turing makinesi böyle bir bilgisayarın teorik bir modelidir ve evrensel kuantum bilgisayar olarak da bilinir. Kuantum hesaplama alanı 1980 yılında Paul Benioff ve Yuri Manin, 1982'de Richard Feynman ve 1985'te David Deutsch'in çalışmasıyla başlatıldı. Kuantum biti olarak spinleri olan bir kuantum bilgisayar da 1968'de bir kuantum aralık süresi olarak kullanılmak üzere formüle edildi.

2017'den itibaren, gerçek kuantum bilgisayarların gelişimi henüz emekleme aşamasındadır ancak, kuantum hesaplamalı işlemlerin çok az sayıda kuantum biti üzerinde yürütülmekte olduğu deneyler gerçekleştirilmiştir. Hem pratik hem de teorik araştırmalar devam ediyor ve pek çok ulusal hükümet ve askeri ajans, kriptografi gibi sivil, ticaret, ticaret, çevre ve ulusal güvenlik amaçları için kuantum bilgisayarlar geliştirmek amacıyla kuantum bilgisayar araştırması finansmanı yapıyor. Küçük bir 5-kbit kuantum bilgisayar var ve hobi deneycileri için IBM kuantum deneyim projesi ile deney yapabiliyorlar.

Büyük ölçekli kuantum bilgisayarlar teorik olarak Shor algoritması veya kuantum çok gövdeli sistemlerin simülasyonu ile tamsayı çarpanlara ayırma gibi en iyi bilinen algoritmaları bile kullanan klasik bilgisayarlardan çok daha hızlı bir şekilde çözebilirler. Olası olasılıksal klasik algoritmadan daha hızlı çalışan Simon algoritması gibi kuantum algoritmaları mevcut. Kuantum hesaplama Church-Turing tezi ihlal etmediği gibi klasik eğitim bilgisayar (üstel kaynaklarla) prensipte bir kuantum algoritması etkisi yaratabilir . 202 Öte yandan, kuantum bilgisayarlar verimli olmayan sorunları çözmek mümkün olabilir Klasik bilgisayarlarda pratik olarak uygulanabilir.