Väčšina z nás pozná, čo je to počítač a ako teoreticky funguje. Je však možné postaviť niekoľko násobne výkonnejší počítač. Nemám na mysli superpočítač, ale niečo o dosť zaujímavejšie... Kvantový počítač. Mnohý sa možno pýtate, čo to je..? Ale nepýtate sa správne. Zaujímavejšia otázka je ako funguje alebo skôr ako by mal fungovať?
Tak ako pri normálnych počítačoch, aj pri kvantových počítačoch existuje spôsob „myslenia“. Pri normálnych počítačoch je to binárna sústava, čiže 1 a 0. Základnou jednotkou je bit, ktorý obsahuje buď hodnotu 1 alebo 0. Pri kvantových počítačoch je jednotka qubit (kvantový bit).
Dobre, máme bit a qubit, ale aký je v nich ( okrem názvu) rozdiel? Rozdiel je v tom, že obyčajný bit môže mať hodnoty 1 a 0, qubit môže okrem týchto hodnôt mať niečo medzi nimi, niečo ako „ani 1 ani 0“. Nie sú to však čísla ako 0,5 ani podobné. Je to logický stav medzi 1 a 0. Ako si to teda predstaviť? Predstavte si to ako jednoramenné váhy. Na jednom konci máte hodnotu 1 a na druhom konci hodnotu 0. A niekde medzi nimi je hodnota „ani 1 ani 0“. Matematicky sa to dá zápisať v tvare |u> = A|1> + B|0>, kde |u> je stav qubitu, A a B sú čísla pravdepodobnostných stavov |1> a |0>, kde platí vzťah 2A + 2B = 1 ( pre tých ktorých to zaujíma aj z matematického hľadiska).
Na ilustráciu celého kvantového výpočtu bez akýchkoľvek matematických vzorcov a výpočtov si predstavte obyčajného človeka. Dajme mu meno Fero Mrkva ( klasické imaginárne meno * ). Fero je v pozícií kvantového počítača a my sme v pozícií programátora kvantového počítača. Poďme sa opýtať Fera či bude pekné počasie a pritom si predstavme, že sme Fero vôbec netuší aké je počasie. Preto jeho odpoveď bude „neviem“ - v jazyku kvantového počítača „niečo medzi 1 a 0“.
No ale ak Ferovi povieme, že zatiaľ je pekne a teplo, tak Fero vyhodnotí tú najpravdepodobnejšiu možnosť a to že bude pekne, čiže povie „Áno“. A čím ďalej mu budeme poskytovať dáta, tým Fero bude určovať pravdepodobnejšiu možnosť.
Toto je veľmi jednoduché priblíženie ako funguje kvantový počítač. Ako ste (pravdepodobne) správne pochopili, kvantový počítač vykonáva inštrukciu krok za krokom všetky možné varianty a nakoniec ako správnu ohlási tú s najväčšou pravdepodobnosťou. To je výhoda oproti klasickému počítaču.. Klasický počítač rieši jednu možnosť za druhou, ale kvantový dokáže riešiť viacero možností naraz a zistiť ten najpravdepodobnejší výsledok.
Dúfam, že som Vám týmto článkom aspoň z časti priblížil princíp kvantových počítačov a že ste sa aj niečo nové dozvedeli..:)