¡Los ingenieros de software tendrán que convertirse en mecánica cuántica!
Pero en serio, dado que las compuertas cuánticas pueden implementar las mismas funciones lógicas que las compuertas lógicas de silicio, sería posible escribir los mismos tipos de programas que usted escribe hoy y podrían funcionar en una computadora cuántica. Sin embargo, no estaría aprovechando el poder de la computadora cuántica para resolver problemas que son intratables en las computadoras clásicas. De hecho, probablemente funcionaría mucho más lento que en una computadora clásica, ya que las puertas cuánticas, al menos inicialmente, probablemente serán órdenes de magnitud más lentas que las computadoras clásicas en velocidad de reloj y tendrán muchos órdenes de magnitud menos bits programables.
De hecho, las computadoras clásicas sin duda serán los canales de entrada y salida y harán un trabajo significativo para configurar y decodificar los resultados de la computación cuántica.
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Los lugares donde la computación cuántica tiene ventajas están en la implementación del algoritmo central para algunos problemas de tiempo exponencial / intratables actualmente. No resolverá todos los problemas y existen límites conocidos sobre cuánto puede acelerar una computadora cuántica ciertos problemas. Por ejemplo, a diferencia de las cuentas de prensa populares (y de algunas personas que deberían saberlo mejor), una computadora cuántica con N bits q no puede trabajar simultáneamente en [matemáticas] 2 ^ N [/ matemáticas] problemas de bits N simultáneamente. Es cierto que los estados entrelazados [matemática] 2 ^ N [/ matemática] pueden procesarse simultáneamente en N bits-q, pero el problema viene en la lectura de los N bits-q. Durante la fase de lectura, los estados cuánticos superpuestos entrelazados solo pueden leerse como un estado particular. Por lo tanto, las computadoras cuánticas solo tendrán una ventaja si el algoritmo se puede diseñar de modo que algún tipo de efecto de interferencia cuántica pueda mejorar una amplitud de estado final particular.
Por lo tanto, el desarrollo de algoritmos donde la aceleración significativa en una computadora cuántica será útil será bastante desafiante y utilizará un conjunto de habilidades bastante diferente en comparación con los algoritmos informáticos actuales. Entonces, tal vez tendrán que convertirse en Mecánica Cuántica después de todo …
Edite para abordar algunos puntos en otras respuestas:
Es cierto que el algoritmo de Shor produjo un algoritmo de tiempo polinómico para factorizar grandes números y el mejor algoritmo de computadora convencional anterior fue exponencial. Sin embargo, hubo y no hay pruebas de que la factorización sea un problema NP de NP completo, por lo que este algoritmo no resuelve automáticamente todos los problemas NP (se ha demostrado que todos los problemas NP / NP completos son equivalentes; una solución a uno de ellos sería resolverlos todos)
Consulte este PDF para obtener más información sobre los límites de la computación cuántica: http://www.cs.virginia.edu/~robi… Esto fue escrito por un experto en computación cuántica y está escrito al nivel de un laico educado (es decir, para Lectores científicos estadounidenses).
Además, es extremadamente dudoso que un compilador / herramientas de abstracción pueda reconocer un algoritmo exponencial de computadora convencional y convertirlo en un algoritmo de computadora cuántica polinomial. Cada uno de estos algoritmos será creado a mano por expertos en informática cuántica y funcionará solo para el problema para el que fueron diseñados.
