Komputer kwantowy to maszyna, której działanie jest oparte na fizyce kwantowej.
W przeciwieństwie do zwykłych komputerów, w których przetwarzanie informacji
bazuje na bitach, mogących przyjmować wartość „0” albo „1”, w tym przypadku
podstawą są kubity (czyli bity kwantowe) przyjmujące tzw.
superpozycję, w której „0” i „1” występują w tym samym czasie.
We współczesnych układach scalonych tym zerom i jedynkom odpowiadają
dwie rozróżnialne wartości napięcia na tranzystorach, z których składa się mikroprocesor.
W maszynie kwantowej dane reprezentowane są przez stan kwantowy układu stanowiącego
kwantowy mikroprocesor. Ewolucja tego układu kwantowego odpowiada zaś procesowi obliczeniowemu,
analogicznie jak dzieje się z przełączaniem tranzystorów. Możliwość zaplanowania ewolucji
układu kwantowego, czyli stworzenie odpowiedniego algorytmu (programu) kwantowego, pozwala
– w teorii – osiągnąć wyniki w znacznie szybszy i bardziej efektywny
sposób niż w wypadku tradycyjnych komputerów.Za twórcę idei uważa się jednego z
największych fizyków wszech czasów, a mianowicie Richarda Feynmana, laureata nagrody Nobla.
Pomysł ten pojawił się już wiele lat temu, a dokładniej na początku lat osiemdziesiątych.
Komputery kwantowe z pewnością zostaną wykorzystane np. w medycynie podczas badań i
diagnostyki, w trakcie opracowywania nowych lekarstw, podczas obliczeń
astrofizycznych czy do symulacji struktury molekuł.
Jednak tradycyjne komputery mają znaczną przewagę nad komputerami kwantowymi w większości zastosowań.
Zapewne minie jeszcze wiele lat, zanim powstaną rozwiązania odporne na awarie,
zapewniające spójne, stabilne działanie wraz z funkcją automatycznego korygowania błędów.
Na przykład komputery 50-kubitowe mogą już wykonywać zadania,
z jakimi klasyczne komputery nie są w stanie sobie poradzić,
w tym superkomputery. Ale kubity są bardzo kruche i nie mogą długo
pozostać w stanie kwantowym. Jeśli nie utrzymują właściwego stanu, dochodzi do błędów w obliczeniach.
Póki co, takich komputerów jest na świecie zaledwie kilka. Dostęp do nich
mają tylko naukowcy i informatycy, którzy pracują nad udoskonaleniem maszyn
kwantowych i próbują nauczyć się jak pisać na nie oprogramowanie
Technologia kwantowa, mimo potencjalnej skali błędów, jest bardzo obiecująca
– miejmy nadzieję, że inżynierom uda się pokonać trudności związane z ulotnym światem
kwantów i występującymi błędami w obliczeniach. Rozwiązaniem może być stworzenie hybrydy
klasycznego układu z kwantowym procesorem – krzemowy CPU, który potrafiłby wyciągnąć z
gąszczu cyfr prawidłowe wyniki. Naukowcy z IBM twierdzą, że na funkcjonalne komputery
kwantowe trzeba będzie poczekać maksymalnie 15 lat, ale będą one stać wyłącznie w halach
wielkich korporacji i rządów państw, a nie na biurkach domowych użytkowników

polecam odcinek Astrofazy o Komputerach kwantowych