Kvantdatorer är maskiner som använder kvantfysikens egenskaper för att lagra data och utföra beräkningar.
Kvantdatorer är maskiner som använder egenskaperna hos kvantfysik att lagra data och utföra beräkningar. Detta kan vara extremt fördelaktigt för vissa uppgifter där de kan överträffa även våra bästa superdatorer.
Klassiska datorer, som inkluderar smartphones och bärbara datorer, kodar information i binära "bitar" som antingen kan vara 0:or eller 1:or. I en kvantdator, är den grundläggande minnesenheten en kvantbit eller kvantbit.
Qubits görs med hjälp av fysiska system, såsom spinn av en elektron eller orienteringen av en foton. Dessa system kan finnas i många olika arrangemang samtidigt, en egenskap som kallas kvantum överlagring. Qubits kan också kopplas oupplösligt samman med hjälp av ett fenomen som kallas kvantsammanflätning. Resultatet är att en serie qubits kan representera olika saker samtidigt.
Till exempel räcker åtta bitar för att en klassisk dator ska representera valfritt tal mellan 0 och 255. Men åtta qubits är tillräckligt för att en kvantdator ska representera varje tal mellan 0 och 255 samtidigt. Några hundra intrasslade qubits skulle räcka för att representera fler tal än det finns atomer i universum.
Det är här kvantdatorer får sitt försprång framför klassiska. I situationer där det finns ett stort antal möjliga kombinationer kan kvantdatorer överväga dem samtidigt. Exempel inkluderar att försöka hitta primfaktorerna för ett mycket stort antal eller den bästa vägen mellan två platser.
Men det kan också finnas många situationer där klassiska datorer fortfarande kommer att överträffa kvantdatorer. Så framtidens datorer kan vara en kombination av båda dessa typer.
För närvarande är kvantdatorer mycket känsliga: värme, elektromagnetiska fält och kollisioner med luftmolekyler kan få en qubit att förlora sina kvantegenskaper. Denna process, känd som kvantdekoherens, får systemet att krascha, och det sker snabbare ju fler partiklar som är inblandade.
Kvantdatorer måste skydda qubits från externa störningar, antingen genom att fysiskt isolera dem, hålla dem svala eller zappa dem med noggrant kontrollerade energipulser. Ytterligare qubits behövs för att korrigera för fel som kryper in i systemet.
Vad är en kvantdator? | Ny vetenskapsman
