Všetci vieme, že kvantové počítače dokážu generovať rýchlejšie výsledky ako klasické počítače. Ale prečo? Možno budete potrebovať nákres… ale nebojte sa, máme jeden pre vás!
NEJDE O RÝCHLOSŤ
Kvantové počítače nemajú vyššiu pracovnú frekvenciu ako klasické počítače, ale vieme, že v niektorých prípadoch dokážu produkovať výsledky oveľa rýchlejšie ako klasické počítače. To je preto, že sú založené na radikálne odlišných spôsoboch manipulácie a spracovania informácií. Poďme si ukázať, ako to môže fungovať.
PRÍKLAD NOVÉHO PARADIGMY POČÍTANIA
Využitím kvantových vlastností qubitov umožňujú kvantové počítače hodnotiť mnoho kombinácií súčasne, zatiaľ čo klasické počítače dokážu vyhodnocovať jednu kombináciu za druhou.
Predstavte si tento obraz: ak chcete zistiť, ktorá ústrica z 100 má perlu, musíte ich všetky otvoriť, kým nenájdete perlu. Priemerný počet pokusov bude 50 ústríc. Mať kvantový algoritmus na tento problém by znamenalo, že by ste sa mohli opýtať všetkých ústríc: „Ak máš perlu, prosím, otvorte svoju lastúru.“ Toto sa nazýva Groverov algoritmus: namiesto 50 pokusov by to trvalo len 8 krokov na nájdenie perly!
Všeobecne povedané, počet krokov potrebných pre kvantový počítač bude druhou mocninou počtu krokov potrebných v klasickom výpočte, čo prináša obrovské zlepšenia, ako problém rastie.
GROVEROV ALGORITMUS
Groverovo hľadanie je jeden z nádejných algoritmov v kvantovom počítaní.
Tento algoritmus bol objavený už v roku 1996 a je veľmi dobrým príkladom na pochopenie toho, ako kvantové počítanie využíva superpozíciu a prepletenie a znamená naozaj novú paradigmu výpočtov.
Kým klasický algoritmus skúša každý jednotlivý prípad, kvantový počítač pracuje na všetkých možných prípadoch súčasne.
Keď kvantové počítače získa väčšiu kapacitu, možno budeme schopní nájsť informácie v obrovských množstvách neusporiadaných dát. To by umožnilo rýchlejšie riešiť problémy týkajúce sa spracovania informácií.