Kuantum bilgisayarı

D-Wave Systems Inc. tarafından imal edilen ve bir numune tutucuya monte edilmiş ve tel bağlanmış bir yonganın fotoğrafı. D-Wave işlemci, işlemleri gerçekleştirmek için kontrol edilebilir ve ayarlanabilir bağlantıyı gösteren 128 süper iletken mantıksal ögeyi kullanmak üzere tasarlanmıştır.

Kuantum bilgisayarı veri üzerinde işlem yapmak için bindirme ve dolaşma gibi kuantum-mekanik fenomenin doğrudan kullanımını sağlayan teorik hesaplama sistemlerini kullanan bilgisayarlardır.

Kuantum bilgisayarların özellikleri

Bu görsel Kuantum bilgisayarı temasının çalışma tarzını içerir.

Klasik bilgisayarlar bitlerden oluşan hafıza yapısına sahiptir. Her bit 1 veya 0 değerini alabilir. Kuantum bilgisayarları ise kübit (qubit)lerden oluşan seriler içerir. Tek bir qubit 1, 0 veya bu ikisi arasındaki (kuantum çakışması) bir değeri alabilir. Bir kübit (qubit) çifti 4 kuantum çakışması durumunun herhangi birinde, üç kübit (qubit) ise 8 kuantum çakışması durumunun herhangi birinde olabilir. Genel olarak $n$ kübit sahibi bir kuantum bilgisayarı aynı anda $2^{n}$ çakışmanın herhangi birinde olabilir. (Normal bilgisayarlar $2^{n}$ durumun sadece birinde olurken, bir kuantum bilgisayarı bu durumların hepsinde ya da bir kısmında bulunabilir.) Kuantum bilgisayarları kübitleri (qubit) belirli kuantum mantık kapıları ile düzenleyebilir. Uygulanan bu kapı serilerine kuantum algoritması adı verilir.

Kuantum bilgisayarının olası farkı hakkında; alışıla gelmiş klasik transistörlü elektriksel devre akımı ile işlem yapma esnasında çeşitli veri gecikme süreçleri olduğu için, bu bekleme süreci transistör sayısı artıkça ilk elektriksel yapı bir noktadan sonra tekrar yenilenmesi gerekir. Bu yüzden işlem süreci haliyle uzamaktadır. Fiber optik bağlantılardaki gibi, kuantum bilgisayarlarının tüm işlemi ışık hızı sınırında tamamlayabilmesi olasıdır.