¿Por qué las computadoras cuánticas son más rápidas?

Supongamos que tiene candidatos [matemáticos] N [/ matemáticos] para actuar y desea seleccionar 1 actor.

Opción 1 : Audicionar a los solicitantes [matemáticos] N [/ matemáticos], calificarlos y seleccionar al solicitante con el puntaje más alto. Si toma 1 hora para audicionar a cada solicitante, este proceso tomará [matemáticas] N [/ matemáticas] horas más el tiempo posterior a la audición.

Opción 2 : El público conoce las capacidades de actuación de los solicitantes [matemáticos] N [/ matemáticos]. Pídale al público que emita sus votos y seleccione al solicitante con el voto más alto. Es probable que este proceso demore aproximadamente [matemáticas] \ sqrt {N} [/ matemáticas] más el tiempo posterior a la votación.

La opción 2 utiliza una interacción comunitaria y elimina la necesidad de interacciones uno a uno, y por lo tanto, reduce el tiempo requerido de un orden de [matemáticas] N [/ matemáticas] a un orden de [matemáticas] \ sqrt {N} [ / matemáticas]. Esta reducción de tiempo es significativa para grandes [matemáticas] N [/ matemáticas].

Los bits de una computadora clásica se comportan de manera determinista e individualista . No existe un “público de bits” que conozca otros bits. Como resultado, la clasificación y otras operaciones en una computadora clásica tienen que depender de algo similar a la opción 1.

Los bits q de una computadora cuántica se comportan de manera probabilística e interactiva . Debido a la naturaleza ondulatoria de los bits q, todos los bits q conocen todos los demás bits q, y por lo tanto, existe un “público de bits q” que conoce otros bits q. Como resultado, la clasificación y otras operaciones en una computadora cuántica pueden depender de algo similar a la opción 2.

Por lo tanto, el “espíritu de comunidad” de los bits q de una computadora cuántica reduce los tiempos de clasificación y otras operaciones de un orden de [matemáticas] N [/ matemáticas] a un orden de [matemáticas] \ sqrt {N} [/ matemáticas] .

Una computadora cuántica necesita algoritmos cuánticos, como el algoritmo de búsqueda de Grover, para realizar operaciones matemáticas internas.

Las computadoras cuánticas todavía están en desarrollo. Las computadoras fabricadas por D-Wave Systems se están probando actualmente para afirmar que son computadoras cuánticas.

Tenga en cuenta que he simplificado demasiado la imagen aquí.

Las computadoras cuánticas funcionan según el principio de qubits. En general, la computadora normal almacenará la información en forma de bits que pueden almacenar 1 o 0. Pero un qubit puede almacenar tanto 1 como 0 al mismo tiempo. Entonces, un qubit = 2 bits, 2 qubits = 4 bits y n qubits equivalen a 2 bits de potencia n. Sabemos que n bits pueden almacenar información de 2 ^ n bits. Entonces n qubts pueden almacenar 2 ^ 2 ^ n de datos que son muy alto. Por ejemplo, 2 qubits pueden almacenar 2 ^ 2 ^ 2 = 2 ^ 4 bits. Aquí, adjunto un enlace que informará sobre el concepto de computadora cuántica y su funcionamiento.
… @

No, las computadoras cuánticas no son tan rápidas como las computadoras clásicas para los problemas clásicos. Pero serán rápidos para algún tipo de problemas de optimización. Y las computadoras cuánticas están en su próstata, no son rápidas como nuestras computadoras clásicas. Existe la posibilidad de que las computadoras cuánticas funcionen mejor que nuestras computadoras clásicas en el futuro.