Av
En serie med tio bitar har ett av 1 024 värden. Tio av kvantdatorns motsvarighet, tio qubitar, har 1 024 värden på samma gång.
Kvantdatorns minnescell kallas för qubit. Qubitar är stora saker, ofta sänkta i flytande kväve.
Ibland sägs det att en kvantdator utför många beräkningar samtidigt. Bättre är att säga att den utför en beräkning, men på många värden samtidigt. Den kan till exempel dividera ett stort tal med alla tal från 1 till 1 023 i en enda beräkning. En vanlig dator skulle behöva göra samma beräkning 1 023 gångar.
Det låter smidigt, men det är inte så strömlinjeformat som man skulle önska. Kvantdatorer levererar inte en lista med svaret på 1 023 beräkningar i tur och ordning.
Utan den levererar bara ett svar. Den kollapsar i ett av 1023 möjliga värden. Man kan beräkna sannolikheten för att det är rätt svar. Genom att köra samma beräkning många gånger kan operatören få fram ett svar som med hög sannolikhet är det rätta. Du måste alltså ha ställt en fråga där bara ett av 1023 svar är rätt.
Kvantdatorer är inget för kalkylark och de fyra räknesätten.
Kvantdatorer kan däremot, hoppas man, lösa sådana matematiska problem som vanliga datorer behöver lång tid för att lösa.
En klassisk grupp med sådana problem är de så kallade np-fullständiga problemen. (Np står för non-polynomial, enkelt uttryckt: att beräkningen tar oproportionellt lång tid.)
Ett känt np-fullständigt problem är handelsresandeproblemet. Säg att en handelsresande ska besöka tio städer – vilken är den kortaste väg han eller hon kan välja?
Tio städer låter inte så mycket, men mellan tio städer finns det över 3,6 miljoner olika tänkbara rutter.
Hur vet du att du har funnit den kortaste vägen? Det finns bara ett sätt. Du måste jämföra 3,6 miljoner tänkbara rutter. I andra matematiska problem kan man kontrollräkna snabbt, men det går inte med np-fullständiga problem.
Detta kanske gör fördelarna med kvantdatorer tydligare.
Du är inte intresserad av 3,6 miljoner lösningar på ditt handelsresandeproblem. Du vill ha en enda lösning och utesluta alla andra.
Om du programmerar din kvantdator rätt behöver du inte göra 3,6 miljoner beräkningar. Du får ett svar som med en viss, beräkningsbar, sannolikhet är rätt svar. Upprepa beräkningen så närmar sig sannolikheten hundra procent.
Kvantdatorns minnescell kallas för qubit. Qubitar är stora saker, ofta sänkta i flytande kväve.
Ibland sägs det att en kvantdator utför många beräkningar samtidigt. Bättre är att säga att den utför en beräkning, men på många värden samtidigt. Den kan till exempel dividera ett stort tal med alla tal från 1 till 1 023 i en enda beräkning. En vanlig dator skulle behöva göra samma beräkning 1 023 gångar.
Det låter smidigt, men det är inte så strömlinjeformat som man skulle önska. Kvantdatorer levererar inte en lista med svaret på 1 023 beräkningar i tur och ordning.
Utan den levererar bara ett svar. Den kollapsar i ett av 1023 möjliga värden. Man kan beräkna sannolikheten för att det är rätt svar. Genom att köra samma beräkning många gånger kan operatören få fram ett svar som med hög sannolikhet är det rätta. Du måste alltså ha ställt en fråga där bara ett av 1023 svar är rätt.
Kvantdatorer är inget för kalkylark och de fyra räknesätten.
Kvantdatorer kan däremot, hoppas man, lösa sådana matematiska problem som vanliga datorer behöver lång tid för att lösa.
En klassisk grupp med sådana problem är de så kallade np-fullständiga problemen. (Np står för non-polynomial, enkelt uttryckt: att beräkningen tar oproportionellt lång tid.)
Ett känt np-fullständigt problem är handelsresandeproblemet. Säg att en handelsresande ska besöka tio städer – vilken är den kortaste väg han eller hon kan välja?
Tio städer låter inte så mycket, men mellan tio städer finns det över 3,6 miljoner olika tänkbara rutter.
Hur vet du att du har funnit den kortaste vägen? Det finns bara ett sätt. Du måste jämföra 3,6 miljoner tänkbara rutter. I andra matematiska problem kan man kontrollräkna snabbt, men det går inte med np-fullständiga problem.
Detta kanske gör fördelarna med kvantdatorer tydligare.
Du är inte intresserad av 3,6 miljoner lösningar på ditt handelsresandeproblem. Du vill ha en enda lösning och utesluta alla andra.
Om du programmerar din kvantdator rätt behöver du inte göra 3,6 miljoner beräkningar. Du får ett svar som med en viss, beräkningsbar, sannolikhet är rätt svar. Upprepa beräkningen så närmar sig sannolikheten hundra procent.
