loader

Wprowadzenie do Informatyki kwantowej

loader

Czym jest komputer kwantowy i jak działa?

Komputer kwantowy to odpowiednik zwykłego komputer, który używasz na co dzień, tylko że opracowany na podstawie zasad mechaniki kwantowej, która wykorzystuje między innymi takie zjawiska jak splątanie kwantowe czy superpozycje qubitów, o których mówiłem wcześniej. Daje mu to o wiele większe możliwości obliczeniowe niż zwykłemu komputerowi, ale przejdźmy do rzeczy.

Jak działa komputer kwantowy. Żeby łatwiej było ci to zrozumieć najpierw przypomnę jak działa zwykły komputer. Zwykły komputer jako najmniejszej jednostki informacji używa bitów. Bity mogą przyjąć jedną z dwóch wartości 1 lub 0. Wszystko co widzisz na ekranie swojego komputera jest zapisane jako ciągi binarne. Podam przykład. Załóżmy, że obliczasz jakieś działanie na kalkulatorze i wynikiem tego działania jest liczba 1245. W systemie dziesiętnym, który używamy na co dzień rozpisanie tej liczby mogło by wyglądać tak:

1000 + 200 + 40 + 5

albo zamieniając to na liczba razy jakaś potęga 10:

(1 * 103) + (2* 102) + (4 * 101) + (5 * 100).

W systemie binarnym natomiast liczba 1245 wyglądała by tak 10011011101. Jak w takim razie można by było ją rozpisać w systemie binarnym? Już pokazuje:

1245 = (1 * 210) + (0 * 29) + (0 * 28) + (1 * 27) + (1 * 26) + (0 * 25) + (1 * 24) + (1 * 23) + (1 * 22) + (0 * 21) + (1 * 20)

W ten sam sposób można zapisać także obrazu, litery, dźwięk, inne liczby, czy znaki interpunkcyjne. W zwykłym komputerze wszystkie informacje są reprezentowane jako ciągi 0 i 1 (inaczej ciągi binarne ). Komputer kwantowy jest oparty o tą samą ideę tyle, że zamiast bitów używa się w nim qubitów,  czyli rozszerzonego bitu opracowanego na podstawie zasad mechaniki kwantowej. Później powiemy sobie co potrafią robić qubity i jak to robią oraz wspomnimy sobie o kwantach.