塾セッション:200語での量子コンピューティング

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複雑な計算時間を数年から数秒に短縮できます。これがどのように機能するかを簡単に説明します。

このシリーズでは、Life's Little Mysteriesが複雑なテーマを正確に200語で説明しています。

通常のコンピューターは、情報の「ビット」を操作します。これは、光スイッチのように、2つの状態(1または0で表される)のいずれかになります。量子コンピュータは「キュービット」を操作します。量子力学の奇妙な法則により、状態が1 |または> 0である可能性のある原子以下の粒子に格納されている情報の単位。 または 2つの「重ね合わせ」(線形結合)。キュービットが測定されないままである限り、両方の状態が一度に具体化されます。それを測定すると、重ね合わせからその用語の1つに「崩壊」します。ここで、量子コンピューターに2つのキュービットがあるとします。それらがビットであれば、それらは 唯一 4つの可能な状態(00,01,10,11)の。量子ビットのペアにも4つの状態(| 00>、| 01>、| 01>、| 11>)がありますが、4つすべての組み合わせで存在することもできます。システム内のキュービットの数を増やすと、それらが集合的に格納できる情報の量が指数関数的に増加します。したがって、理論的には、測定されていないキュービットのシステムで数学演算を実行することで無数の情報を同時に処理できます(一度に1ビットを調べるのではなく)。複雑な問題の計算時間を数年から数秒に短縮できます。難しいタスクは、量子ビットに保存されている情報を効率的に取得することです。物理学者はまだそこにいません。

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