کامپیوتر کوانتومی در جایی موفق می شود که الگوریتم کلاسیک شکست بخورد

بزرگنمایی / پردازنده Sycamore گوگل. (اعتبار: گوگل)

مردم شواهد ریاضی زیادی انجام داده اند تا نشان دهند که کامپیوتر کوانتومی در تعدادی از الگوریتم ها بسیار برتر از کامپیوترهای سنتی خواهد بود. اما کامپیوترهای کوانتومی ما در حال حاضر مستعد خطا هستند و کیوبیت کافی برای تصحیح خطا ندارند. به این ترتیب، تنها تظاهراتی که ما داشته ایم شامل سخت افزار محاسبات کوانتومی است که از هر پیکربندی و کامپیوترهای سنتی که در شبیه سازی رفتار عادی ناتوان هستند، تکامل یافته است. محاسبات مفید تمرینی برای آینده است.

اما سند جدیدی از گروه محاسبات کوانتومی گوگل فراتر از این نوع نمایش ها رفته و از یک کامپیوتر کوانتومی به عنوان بخشی از سیستمی استفاده می کند که می تواند به ما در درک کلی سیستم های کوانتومی کمک کند، نه کامپیوتر کوانتومی. و آن‌ها نشان می‌دهند که حتی با سخت‌افزار مستعد خطای امروزی، این سیستم می‌تواند از رایانه‌های کلاسیکی که برای همان مشکل تنظیم شده‌اند بهتر عمل کند.

کاوش سیستم های کوانتومی

درک اینکه کار جدید شامل چه چیزهایی می شود به ما کمک می کند تا به عقب برگردیم و به این فکر کنیم که معمولاً چگونه سیستم های کوانتومی را درک می کنیم. از آنجایی که رفتار این سیستم ها احتمالی است، معمولا باید آنها را بارها و بارها اندازه گیری کنیم. نتایج این اندازه‌گیری‌ها سپس به یک کامپیوتر کلاسیک وارد می‌شود، که آنها را پردازش می‌کند تا درک آماری از رفتار سیستم ایجاد کند. در مقابل، با یک کامپیوتر کوانتومی، ممکن است بتوان یک حالت کوانتومی را با استفاده از خود کیوبیت ها منعکس کرد، هر چند وقت یکبار که لازم بود بازتولید کرد و در صورت لزوم آن را دستکاری کرد. این پتانسیل این را دارد که راه را برای درک مستقیم تر از سیستم کوانتومی مورد نظر هموار کند.