Наука простыми словами — что такое квантовые вычисления?

Квантовые вычисления и квантовые компьютеры — два направления, к развитию которых стремятся многие современные инженеры. Но что это такое, и чем оно отличается от привычных нам способов работы с информацией?

Квантовые вычисления могут революционизировать нашу способность решать проблемы, которые трудно вычислять даже с помощью самых больших суперкомпьютеров. Квантовые компьютеры состоят из квантовых битов или "кубитов". Эти кубиты играют ту же роль, что и биты в современных цифровых компьютерах. Однако законы квантовой механики позволяют кубитам кодировать экспоненциально больше информации, чем битам. Управляя информацией, хранящейся в этих кубитах, ученые могут быстро находить высококачественные решения сложных проблем. Ученые продемонстрировали это квантовое ускорение в нескольких приложениях, включая поиск по базам данных. Но сфера только начинает развиваться, и впереди ждет множество открытий.

Исследователи ожидают, что квантовые компьютеры будут особенно хороши в вычислении свойств физических систем, которые по своей сути являются квантово-механическими. Эти области применения включают молекулы, используемые в качестве химических катализаторов, которые, несмотря на их большой размер, подчиняются квантовой механике. Они также включают кварки и глюоны, которые слипаются внутри ядер атомов. Квантовые компьютеры также могут быть особенно хороши при решении задач оптимизации, которые включают выбор лучшей альтернативы из огромного набора вариантов. Квантовые компьютеры, доступные сегодня, представляют собой небольшие шумные прототипы, но эта область быстро развивается. Квантовые компьютеры могут вскоре стать важной частью вычислительного ландшафта, поскольку мы выйдем за рамки ультрасовременных компьютеров.

Факты о квантовых вычислениях

  • Квантовые компьютеры используют законы квантовой механики для выполнения определенных вычислений экспоненциально быстрее, чем современные суперкомпьютеры.
  • Управление науки Министерства энергетики США поддерживает два испытательных стенда для квантовых вычислений, чтобы продвигать передовые достижения в области аппаратного обеспечения квантовых вычислений.
  • Приложения квантовых вычислений могут быть полезны как для науки, так и для промышленности.
  • Квантовые вычисления бесполезны вне целевых приложений и никогда не станут частью потребительских систем.

Читайте также

Гуманоидный робот Nucleus отработал почти два часа на заводе — но 40% времени им управлял человек

Гуманоидный робот Nucleus отработал почти два часа на заводе — но 40% времени им управлял человек

«Вечные» датчики хотят питать от ядерных алмазных батарей — менять их годами не придется

«Вечные» датчики хотят питать от ядерных алмазных батарей — менять их годами не придется

«Рыба судного дня» подсказала ученым конструкцию бесшумного подводного робота

«Рыба судного дня» подсказала ученым конструкцию бесшумного подводного робота

Домашнего робота Flourish 1 можно обучить уборке за полчаса — он стоит около 290 тысяч рублей

Домашнего робота Flourish 1 можно обучить уборке за полчаса — он стоит около 290 тысяч рублей

Ученые создали софт для расчета давления одежды на цифровом аватаре

Ученые создали софт для расчета давления одежды на цифровом аватаре

Ученые СурГУ превратили нефтяные отходы в углерод 97%-й чистоты

Ученые СурГУ превратили нефтяные отходы в углерод 97%-й чистоты

Робот ALBATROSS падает с высоты 150 метров, превращается в парусник и плывет дальше

Робот ALBATROSS падает с высоты 150 метров, превращается в парусник и плывет дальше

Ученые создали обои, которые вырабатывают электричество из влажности воздуха

Ученые создали обои, которые вырабатывают электричество из влажности воздуха

Из лабораторий — на работу: 7 компаний, создающих человекоподобных роботов для реального мира

Из лабораторий — на работу: 7 компаний, создающих человекоподобных роботов для реального мира

Почему роботы умеют делать сальто, но до сих пор не могут нормально сложить рубашку

Почему роботы умеют делать сальто, но до сих пор не могут нормально сложить рубашку

90 млн лет назад на Южном полюсе бушевали лесные пожары

90 млн лет назад на Южном полюсе бушевали лесные пожары

Электромобили с самым большим запасом хода в 2026 году: от Lucid Air до Mercedes-Benz EQS

Электромобили с самым большим запасом хода в 2026 году: от Lucid Air до Mercedes-Benz EQS

NASA готовит роботов для работы на будущих базах на Луне и Марсе

NASA готовит роботов для работы на будущих базах на Луне и Марсе

Perseverance отправился на «Дикий Запад» Марса — там находятся одни из древнейших пород планеты

Perseverance отправился на «Дикий Запад» Марса — там находятся одни из древнейших пород планеты

Huawei представила Mate 90 RS Ultimate Design с 2 ТБ памяти и ценой около 220 тысяч рублей

Huawei представила Mate 90 RS Ultimate Design с 2 ТБ памяти и ценой около 220 тысяч рублей

На орбите Луны испытают будущий дата-центр для искусственного интеллекта

На орбите Луны испытают будущий дата-центр для искусственного интеллекта