Singkatnya: prosesor sekarang berjalan pada elektron, dan karenanya dibatasi oleh kecepatan cahaya dan berbagai nuansa lainnya.
Prosesor kuantum mengambil keuntungan dari sifat-sifat partikel subatomik (misalnya keterikatan kuantum, atau "aksi seram di kejauhan" Einstein) untuk mengatasi beberapa batasan ini dan menawarkan potensi peningkatan kekuatan secara eksponensial.
Itu tidak sepenuhnya benar: mereka jauh lebih cepat, tetapi hanya pada sebagian kecil operasi yang dapat diakses oleh komputer "konvensional" . Misalnya cracking RSA cepat, tetapi rendering halaman HTML mungkin tidak sama sekali (jika mungkin ...).
whitequark
Juga komputer kuantum masih dibatasi oleh kecepatan cahaya.
David Z
4
Saya kira mungkin lebih akurat untuk mengatakan bahwa mereka paralel secara masif, daripada hanya "lebih cepat" seperti itu ...
Brian Knoblauch
@ Brian: Itu sepertinya cara yang layak untuk memikirkannya.
David Z
+1 untuk penjelasan yang sangat sederhana. Mungkin tidak akurat secara ilmiah tetapi masih bermanfaat bagi kebanyakan orang.
Josh K telah menautkan ke beberapa sumber yang bagus yang bukan ide buruk untuk Anda baca. Saya percaya sebagian besar informasi Wikipedia tentang topik ini cukup akurat. Tetapi jika Anda tidak tahu dari judul tautan, komputasi kuantum bukanlah subjek yang sepele. Anda harus terbiasa dengan beberapa bahan latar belakang (yaitu fisika kuantum) agar dapat memahaminya.
Untuk penjelasan yang agak kurang teknis (datang dari seseorang yang telah mempelajari komputasi kuantum dalam beberapa detail), coba ini: dalam mekanika kuantum, sifat-sifat partikel dijelaskan oleh "keadaan kuantum" yang terdiri dari kombinasi "keadaan dasar". Sebagai contoh, elektron memiliki putaran (momentum sudut), sehingga mereka bertindak seperti magnet kecil. Letakkan mereka di medan magnet dan mereka menunjuk ke atas atau ke bawah (baik, sejajar atau berlawanan dengan medan). Pada komputer normal (model yang disederhanakan), Anda dapat memilih hingga 1 dan turun menjadi 0, dan Anda dapat melakukan perhitungan dengan menyesuaikan medan magnet untuk membalikkan elektron ke atas atau ke bawah sesuai keinginan.
Tetapi dalam mekanika kuantum, elektron tidak terbatas hanya menunjuk ke atas atau ke bawah saja ; mereka benar-benar dapat memiliki beberapa kombinasi ( superposisi ) dari kedua negara, seperti setengah naik dan turun turun pada saat yang sama . Itu bisa mewakili bit yang bertindak sebagai 1 dan 0. Ini disebut qubit . Ketika Anda menempatkan beberapa qubit (elektron) bersama-sama, Anda bisa mendapatkan superposisi yang lebih rumit, seperti 11/10/00 atau 110/101/011/001/000 atau apa pun, dan jika Anda menggunakan yang berada di komputer yang tepat, itu seperti menjalankan algoritma dengan 3 atau 5 atau banyak input secara bersamaan. Jadi setiap algoritma yang mengharuskan Anda untuk melakukan operasi yang sama pada banyak set bit yang berbeda dapat dipercepat dengan komputasi kuantum. Dalam praktiknya, ternyata beberapa algoritma waktu eksponensial berubah menjadi algoritma waktu polinomial saat Anda menjalankannya di komputer kuantum.
"Jadi, algoritma apa pun yang mengharuskan Anda melakukan operasi yang sama pada banyak set bit yang berbeda dapat dipercepat dengan komputasi kuantum." - ini tidak sepenuhnya benar. Tentu, jika Anda bisa menyiapkan superposisi atas input, komputer kuantum dapat menyiapkan superposisi yang sesuai atas output, tetapi ketika Anda mengukurnya, Anda hanya mendapatkan satu dari output, secara acak. Sebenarnya, algoritma kuantum bekerja dengan mengeksploitasi struktur untuk membuat amplitudo batal ... tidak ada algoritma eksponensial yang secara langsung dapat dibuat polinomial (tanpa algoritma baru) pada komputer kuantum.
ShreevatsaR
@ShreevatsaR: Benar, saya kira saya sedikit salah bicara. Apa yang ada dalam pikiran saya ketika menulis ini adalah algoritma yang memproses sejumlah besar input dan menyaringnya menjadi satu jawaban.
David Z
Bahkan untuk "menyaringnya menjadi satu jawaban" tidak dimungkinkan kecuali dalam keadaan khusus. (Misalnya, jika Anda ingin menjumlahkan semua jawaban, tidak ada cara yang diketahui untuk melakukannya.) Satu-satunya contoh yang diketahui di mana algoritma kuantum lebih baik daripada algoritma klasik bekerja dengan mengeksploitasi beberapa struktur yang sangat istimewa , biasanya melibatkan periodisitas dan transformasi Fourier (mis. anjak piutang).
ShreevatsaR
OK, pilihan kata yang buruk, tetapi apa yang Anda katakan adalah apa yang saya maksudkan.
Jawaban:
Singkatnya: prosesor sekarang berjalan pada elektron, dan karenanya dibatasi oleh kecepatan cahaya dan berbagai nuansa lainnya.
Prosesor kuantum mengambil keuntungan dari sifat-sifat partikel subatomik (misalnya keterikatan kuantum, atau "aksi seram di kejauhan" Einstein) untuk mengatasi beberapa batasan ini dan menawarkan potensi peningkatan kekuatan secara eksponensial.
Singkatnya: mereka jauh, jauh lebih cepat.
sumber
Pertama baca Pengantar mekanika kuantum , dan kemudian mekanika Quantum . Setelah itu baca Quantum computing , QIS , dan Quantum Processing unit .
sumber
Josh K telah menautkan ke beberapa sumber yang bagus yang bukan ide buruk untuk Anda baca. Saya percaya sebagian besar informasi Wikipedia tentang topik ini cukup akurat. Tetapi jika Anda tidak tahu dari judul tautan, komputasi kuantum bukanlah subjek yang sepele. Anda harus terbiasa dengan beberapa bahan latar belakang (yaitu fisika kuantum) agar dapat memahaminya.
Untuk penjelasan yang agak kurang teknis (datang dari seseorang yang telah mempelajari komputasi kuantum dalam beberapa detail), coba ini: dalam mekanika kuantum, sifat-sifat partikel dijelaskan oleh "keadaan kuantum" yang terdiri dari kombinasi "keadaan dasar". Sebagai contoh, elektron memiliki putaran (momentum sudut), sehingga mereka bertindak seperti magnet kecil. Letakkan mereka di medan magnet dan mereka menunjuk ke atas atau ke bawah (baik, sejajar atau berlawanan dengan medan). Pada komputer normal (model yang disederhanakan), Anda dapat memilih hingga 1 dan turun menjadi 0, dan Anda dapat melakukan perhitungan dengan menyesuaikan medan magnet untuk membalikkan elektron ke atas atau ke bawah sesuai keinginan.
Tetapi dalam mekanika kuantum, elektron tidak terbatas hanya menunjuk ke atas atau ke bawah saja ; mereka benar-benar dapat memiliki beberapa kombinasi ( superposisi ) dari kedua negara, seperti setengah naik dan turun turun pada saat yang sama . Itu bisa mewakili bit yang bertindak sebagai 1 dan 0. Ini disebut qubit . Ketika Anda menempatkan beberapa qubit (elektron) bersama-sama, Anda bisa mendapatkan superposisi yang lebih rumit, seperti 11/10/00 atau 110/101/011/001/000 atau apa pun, dan jika Anda menggunakan yang berada di komputer yang tepat, itu seperti menjalankan algoritma dengan 3 atau 5 atau banyak input secara bersamaan. Jadi setiap algoritma yang mengharuskan Anda untuk melakukan operasi yang sama pada banyak set bit yang berbeda dapat dipercepat dengan komputasi kuantum. Dalam praktiknya, ternyata beberapa algoritma waktu eksponensial berubah menjadi algoritma waktu polinomial saat Anda menjalankannya di komputer kuantum.
sumber