Komputasi Kuantum: Prinsip dan Potensi

คอมพิวเตอร์ควอนตัมใช้คิวบิตที่แตกต่างจากบิตคลาสสิกซึ่งมีค่าศูนย์หรือหนึ่ง ตรงที่สามารถอยู่ในสภาวะซูเปอร์โพซิชันของทั้งสองค่าพร้อมกันได้ อาศัยหลักกลศาสตร์ควอนตัม

การพันกันของควอนตัมทำให้คิวบิตสองตัวที่แยกจากกันทางกายภาพสามารถแบ่งปันสภาวะที่สัมพันธ์กันได้ ดังนั้นการดำเนินการกับคิวบิตหนึ่งจะมีผลต่อคู่ของมันทันที

อัลกอริทึมของชอร์แสดงให้เห็นว่าคอมพิวเตอร์ควอนตัมสามารถแยกตัวประกอบจำนวนเต็มขนาดใหญ่ได้เร็วกว่าคอมพิวเตอร์คลาสสิกอย่างทวีคูณ ซึ่งส่งผลโดยตรงต่อการเข้ารหัส RSA

การสูญเสียความสอดคล้องเชิงควอนตัมอันเนื่องมาจากการรบกวนของสภาพแวดล้อมคือความท้าทายทางวิศวกรรมที่ยิ่งใหญ่ที่สุด คิวบิตต้องการอุณหภูมิใกล้ศูนย์สัมบูรณ์และการแยกแม่เหล็กไฟฟ้าอย่างเข้มงวด

แม้ยังอยู่ในช่วงเริ่มต้น คอมพิวเตอร์ควอนตัมได้แสดงให้เห็นถึงความเหนือกว่าในปัญหาบางอย่าง การประยุกต์ใช้จริงครอบคลุมการจำลองโมเลกุลเพื่อการค้นพบยาและการปรับให้เหมาะสมทางโลจิสติกส์ขนาดใหญ่