Skip to main content

Co je kvantový algoritmus?

Kvantový algoritmus je sada počítačových pokynů pro analýzu problémů, které nejsou založeny na klasických matematických nebo pravděpodobnostních výpočtech, ale místo toho používá jedinečnou povahu kvantové reality, kde jediný kousek dat může představovat dvě protichůdné hodnoty, jako je obaa nula v binární logice.V nejpřísnějším smyslu vyžaduje kvantový algoritmus kvantový počítač, který od roku 2011 neexistuje v žádné vyrobené podobě.Jako algoritmy Deutsch, Shor a Grover.Algoritmus Deutschs, stejně jako většina sad počítačových pokynů v kvantovém výpočtu, se oceňuje pro jejich schopnost působit jako druh zkratky pro zpracování problémů, a proto i řešení problémů na úrovni mikročipů.Ve standardním pravděpodobnostním výpočtu musí být všechny možné stavy pro řešení problémů poskytnuty distribuční hodnotu a výpočty jsou prováděny na všech z nich, aby se určilo, která odpověď nebo hodnota má nejvyšší pravděpodobnost správné.V kvantovém výpočtu pomocí algoritmu Deutsch je každý možný stav řešení kombinován do toho, co se nazývá jednotkový vektor, který se pohybuje směrem ke specifickému typu řešení nebo transformace stavu.To se spoléhá na princip známý jako kvantová superpozice, která se vztahuje na matematiku, kde se očekává, že řešení problémů budou existovat současně, což v podstatě eliminuje potřebu zdlouhavého pravděpodobnostního logického zpracování., ale jsou navrženy pro konkrétní typy zpracování počítače.Algoritmus Shor se používá pro matematické faktoring a algoritmus Grover pro vyhledávání smysluplných dat v počítačových seznamech nebo v databázích, kterým chybí definovatelná struktura.Ačkoli oba algoritmy jsou prováděny na klasických počítačových systémech, které provádějí standardní typy zpracování, bylo prokázáno, že jejich návrh je mnohem lepší než klasické algoritmy založené na pravděpodobnosti pro stejné typy úkolů.Algoritmus Shors je exponenciálně rychlejší a Grovers je kvadraticky rychlejší nebo má na druhou hodnotu rychlejší než standardní metodika výpočetní techniky.Kvantový algoritmus Shor je pojmenován po Peter Shor, americkém profesorovi matematiky, který ji vyvinul v roce 1994, a Grover Quantum Algoritmus je pojmenován po Lov Grover, indicko-americkém počítačovém vědce, který jej vyvinul v roce 1996.

Jeden z jedinečnýchAspekty kvantového výpočtu spočívají v tom, že výpočty nejsou založeny na diskrétních hodnotách, které lze libovolně oddělit, ale místo toho existují ve stavu kvantového zapletení.Standardní hodnoty ve výpočtu vstupují do stavu superpozice, kde jsou všechny manipulovány exponenciálně jako amplitudy nebo rozsahy hodnoty a každý bit nebo qubit informací se říká, že je navzájem zapletený.Díky tomu je každý datový bod vzájemně závislý a ne diskrétní hodnotou jako v tradičním výpočtu, což je základem toho, jak mohou být kvantové algoritmy při zpracování dat mnohem rychlejší než tradiční algoritmy.