Сентябрь посвятим квантовым компьютерам. Попробуем с помощью фактов разобраться, что это. #ФактНедели Начнём с принципов. Квантовый компьютер — это вычислительное устройство, физической основой которого служат квантовые системы и частицы: сверхпроводящие цепи, ионы или нейтральные атомы в условиях экстремального охлаждения или вакуума. Вычисления в нем строятся на использовании уникальных физических свойств микромира: «суперпозиции» и «запутанности». Разберемся, как они работают. Факт №1. Суперпозиция — первый фундаментальный принцип квантовых вычислений Базовым элементом квантового компьютера является кубит, который благодаря суперпозиции может находиться в состояниях 0, 1 или обоих одновременно (с определенной вероятностью). В отличие от последовательной обработки данных в классических битах, квантовые системы перебирают миллионы вариантов параллельно, используя принцип вероятностей. Кубит — это как светофор, который горит зелёным и красным одновременно. Или как если бы вы стояли на двух ступеньках лестницы сразу. Именно поэтому квантовый компьютер перебирает миллионы вариантов параллельно, а обычный — по одному. Факт № 2: Квантовая запутанность — второй фундаментальный принцип квантовых вычислений Запутанность — это свойство, при котором два или более кубита связываются друг с другом, даже если их разделить миллиардами километров. Изменение состояния одного кубита мгновенно меняет состояние другого. Возьмем два светофора на разных концах города. Как только один загорается красным, второй в тот же момент сам переключается на зеленый, без проводов и сигналов. Точно так же два человека стоят на разных лестницах. Как только первый делает шаг вверх, второй синхронно и мгновенно делает шаг вниз, независимо от расстояния между ними. Это позволяет кубитам работать как единый мега-процессор. Вместо долгой передачи данных от одного ядра к другому, квантовый компьютер меняет состояние всей системы одновременно. На этом основан например метод квантового шифрования, но об этом в другой раз. — NIST / Caltech