Komputer kuantum adalah peranti pengkomputeran yang menggunakan fenomena mekanik kuantum untuk menghantar dan memproses data. Idea pengkomputeran kuantum secara bebas dicadangkan oleh Yuri Manin dan Richard Feynman pada awal 80-an abad yang lalu. Sejak itu, sejumlah besar pekerjaan telah dilakukan untuk membuat komputer kuantum. Walau bagaimanapun, komputer kuantum sejagat yang lengkap masih merupakan alat hipotetis, perkembangannya dikaitkan dengan perkembangan teori kuantum yang serius. Sehingga kini, beberapa sistem eksperimen telah dibuat dengan algoritma kerumitan rendah. Bagaimana komputer kuantum berfungsi - lebih banyak lagi dalam isu hari ini!
Perbezaan utama antara komputer kuantum dan komputer klasik adalah penyampaian maklumat. Komputer konvensional berdasarkan transistor dan cip silikon menggunakan kod binari untuk memproses maklumat. Sebilangan kecil, seperti yang anda ketahui, mempunyai dua keadaan asas - sifar dan satu, dan hanya boleh berada di salah satu daripadanya. Adapun komputer kuantum, kerjanya didasarkan pada prinsip superposisi, dan bukannya bit, bit kuantum digunakan, yang disebut qubits. Qubit juga mempunyai dua keadaan asas: sifar dan satu. Namun, berkat superposisi, qubit dapat mengambil nilai yang diperoleh dengan menggabungkannya, dan berada di semua keadaan pada masa yang sama. Ini adalah paralelisme pengkomputeran kuantum, iaitu tidak perlu melakukan iterasi atas semua kemungkinan varian keadaan sistem. Selain itu,untuk menggambarkan keadaan sistem yang tepat, komputer kuantum tidak memerlukan daya pengkomputeran dan jumlah RAM yang besar, kerana hanya 100 qubit yang cukup untuk mengira sistem 100 partikel, dan bukan satu trilion trilion bit.
Perlu juga diperhatikan bahawa perubahan keadaan qubit tertentu dalam komputer kuantum menyebabkan perubahan keadaan partikel lain, yang merupakan perbezaan lain dari komputer konvensional. Dan perubahan ini dapat diatasi. Proses komputer kuantum diusulkan oleh ahli fizik teori Britain, David Deutsch pada tahun 1995, ketika dia membuat rangkaian yang mampu melakukan pengiraan pada tahap kuantum. Menurut skema, pertama satu set qubit diambil dan parameter awalnya direkodkan. Kemudian transformasi yang diperlukan dilakukan dengan menggunakan operasi logik dan nilai yang dihasilkan ditulis, yang merupakan hasil komputer. Qubits bertindak sebagai wayar, dan blok logik melakukan transformasi.
Menurut saintis, komputer kuantum akan berjuta-juta kali lebih kuat daripada komputer semasa. Pelbagai algoritma untuk operasi komputer kuantum telah dijelaskan, dan bahkan bahasa pengaturcaraan khas sedang dikembangkan. Penyelidik di Cisco Systems meramalkan bahawa komputer kuantum yang berfungsi sepenuhnya akan muncul pada pertengahan dekad berikutnya. Jepun adalah peneraju dalam bidang ini: lebih daripada 70% daripada semua penyelidikan dilakukan di negara ini.
