コンピュータコンピューティングは、主に複雑さのため、不本意な誤りの可能性のため、そして時間のために、私たちが望まないことやできないことをするのに役立ちます。 たとえば、頭の中で数値を128度に上げるなどです。
量子計算機の目的と利用
量子コンピュータとは
最も強力な量子コンピュータ（QC）は - あるいは、そうではなく - 完全に異なるメカニズムであり、人がこれまでに作成したものすべてとは異なります。 今日最も強力なサーバーは、本格的な量子コンピューターが最終的にできることのほんの一部にすぎません。
簡単に言えば、量子コンピューティングの分野における研究の目的は、長波命令の実行を加速する手段を発見することです。 CCがPCやx86サーバーよりもプログラムを高速に実行すると言うのは間違っているでしょう。 QCの「プログラム」は、バイナリプロセッサの場合とはまったく異なる符号化順序です。 コンピュータが誕生した後、複雑な物理計算が行われ、1940年代にはアメリカが原爆を生み出すのを助けました。 トランジスタの発明の後、これらのシステムの寸法は著しく減少した。 それから、並列プロセッサが同時にタスクを処理するというアイデアが生まれました。
量子計算は、次のステップに過ぎません。 現代のコンピュータが解決するのにかなりの時間を必要とする多くの問題があります。例えば、連立一次方程式を解く、サポートベクトルのパラメータを最適化する、任意のセクションを通る最短経路を見つける、非構造化リストの検索。 これらは今ではかなり抽象的な問題ですが、アルゴリズムやプログラミングについて少し知っていれば、これがどれほど有用であるかがわかります。 一例として、グラフィックプロセッサ（ＧＰＵ）は、三角形をレンダリングし、次いでそれらを２次元または３次元の世界に併合することのみを目的として発明された。 そして今、Nvidiaは10億ドル規模の会社です。 量子コンピューティングの技術やその歴史的な派生物はありますか。 言い換えれば、量子は実際には何をしていて、それは誰に直接作用しているのでしょうか？
量子コンピュータとは何ですか？
ナビゲーション これは量子コンピュータの主な用途の一つです。 GPSシステムは地球上、特に水中では機能しません。 QCは、原子が特に敏感になるような状態で過冷却され、懸濁されることを要求しています。 これを利用するために、競合する科学者チームは、非常に正確なモーションデータを提供することができる一種の量子加速度計を開発しようとしています。 産業の発展への最も重要な貢献はフランスのフォトニクスとナノサイエンスの研究所です。 この鮮やかな例は、加速度計と古典的な加速度計を組み合わせた後、ハイパスフィルタを使って量子データから古典的なデータを減算するハイブリッドコンポーネントを作成する試みです。 実装されている場合、結果は非常に正確なコンパスとなり、通常はジャイロスコープコンポーネントに関連するスケールファクタの変位とドリフトがなくなります。
地震学 同じ極端な感度を使用して、石油およびガス堆積物の存在、ならびに従来のセンサがまだ使用されていない場所における潜在的な地震活動を検出することができる。 2017年7月、QuantICは、重力場での振動を測定することによって、量子重力計が隠れた物体の存在を検出する方法を実証しました。 そのような装置が実用的であるだけでなく携帯可能にされるならば、チームはそれが地震の出来事と津波を予測するための早期警報システムにおいて非常に貴重になることができると信じます。 医薬品 前景にはアルツハイマー病や多発性硬化症などの病気との闘いの研究があります。 科学者は人工抗体の挙動を分子レベルでシミュレートするソフトウェアを使用しています。
物理学 これが実際にコンセプトが存在する理由です。 1981年のCaltechでの講演中に、量子電気力学（QED）の父であるRichard Feynman教授は、量子物理学と力学の法則を遵守することが、物理世界の量子シミュレーションを成功させる唯一の方法であると示唆した。 ファインマン教授が説明したのはこのスピーチの間でした、そして世界中の他の人々は確率表を作成する方法とサイコロを転がす方法ではコンピュータでは十分ではないだろうと気づいた。 さらに、物理学者自身がアポクリファルとは呼ばないという結果を得るためには、彼が模倣しようとした行動と同じように行動するメカニズムが必要になるでしょう。
機械学習 支持者の主な理論は、そのようなシステムは、連続したスキャンではなく、巨大な平行波で状態パターンを「研究」するのに適応できるということです。 通常の数学では、一連の推定結果をワイルド構成空間内のベクトルの形式で記述できます。 復号化 ここで、最後に、そのような計算に最初の明るい光を投げた画期的なことがあります。 現代の古典的なコンピュータでも暗号化コードが非常に複雑になるのは、マッチング方法で推測するために過度の時間を必要とする非常に多数の要因に基づいているためです。 実用的なQCはほんの数分でそのような要因を分離して特定しなければならず、それはRSAコーディングシステムを事実上時代遅れにする。
暗号化 量子鍵配送（QKD）と呼ばれる概念は、メッセージを暗号化するために今日使用している公開鍵と秘密鍵のタイプを絡み合いの影響を受けるキーで置き換えることができるという理論的希望を与えます。 理論的には、キーを解読してメッセージを読み込もうとした第三者は、誰にとってもメッセージをすぐに破棄します。 もちろん、これで十分かもしれません。 しかし、QKD理論は、実世界ではまだテストされていない大きな前提に基づいています。つまり、もつれた量子ビットの助けを借りて得られる値はそれ自体がもつれており、どこへ行っても影響を受けます。
量子コンピュータと普通のコンピュータの違いは何ですか？
古典的なコンピュータは、0（「オフ」）と1（「オン」）のビットを使用して計算を実行します。 トランジスタを使用して、ゼロのシーケンスおよびいわゆるコンピュータバイナリ言語の形式で情報を処理します。 より多くのトランジスタ、より多くの処理オプション - これが主な違いです。 QCは量子力学の法則を使います。 ゼロと1を使用する古典的なコンピューターのように。 これらの状態は、スピンと呼ばれるそれらの内部角運動量のために粒子内で到達することができます。 後方粒子には、0と1の2つの状態を表すことができます。 たとえば、時計回りの回転は1を表し、反時計回りの回転は0を表します。QCを使用する利点は、粒子が同時に複数の状態になることができることです。 この現象は重ね合わせと呼ばれます。 この現象のために、ＱＣは同時に状態０および１に達することができる。したがって、古典的なコンピュータでは、情報は１つの数０または１に関して表現される。ＱＣは同時に０および１として記述される出力を使用し、それはより大きい計算能力を与える。
量子コンピュータはどうですか
量子コンピューティングは、重ね合わせやもつれなどの量子力学的現象を使ったコンピューティングです。 QCは、量子計算を実行するデバイスで、マイクロプロセッサで構成されています。 このようなコンピュータは、トランジスタとコンデンサをベースにしたバイナリデジタル電子コンピュータとはまったく異なります。 従来のデジタル計算は、データがそれぞれ２つの特定の状態（０または１）のうちの一方にある２進数（ビット）に符号化されることを必要とするが、量子計算は重ね合わせにあり得るビットまたはキュビットを使用する。 量子チューリング機械の装置は、そのようなコンピュータの理論モデルであり、ユニバーサルQCとしても知られています。 量子コンピューティングの分野は、1980年にPaul BenioffとYuri Manin、1982年にRichard Feynman、そして1985年にDavid Deutschの作品によって始まりました。
量子コンピュータの原理
２０１８年以来、量子コンピュータの動作原理はまだその初期の段階にあるが、非常に少ない数の量子ビットで量子計算動作が行われる実験が行われてきた。 実用的で理論的な研究が進行中であり、そして多くの国家政府と軍事機関は、民間、企業、貿易、環境、および暗号解読のような国家安全保障目標のための量子コンピュータを開発するさらなる努力における量子計算に関する研究に資金を提供している。 理論的には、大規模な量子コンピュータは、Shoreアルゴリズム（量子アルゴリズム）を使用した整数因数分解やシステム本体の量子セットのモデル化など、これまでの最善のアルゴリズムでも使用する従来のコンピュータよりはるかに速く特定の問題を解決できます。
Simonアルゴリズムのような、可能性のある任意の確率的古典的アルゴリズムよりも速く走る量子作用があります。 量子計算はChurch-Turing論文を侵害しないので、古典的なコンピュータは原則として（指数関数的資源を使って）量子アルゴリズムをモデル化することができます。 一方、量子コンピュータは、古典的なコンピュータでは実際には不可能な問題を効果的に解決することができます。