Quantum computing werd voor het eerst voorgesteld in de jaren zeventig en is gebaseerd op kwantumfysica door gebruik te maken van bepaalde kwantumfysische eigenschappen van atomen of kernen waardoor ze kunnen samenwerken als kwantumbits, of qubits, om de processor en het geheugen van de computer te zijn. Door met elkaar te communiceren terwijl ze geïsoleerd zijn van de externe omgeving, kunnen qubits bepaalde berekeningen exponentieel sneller uitvoeren dan conventionele computers.
Qubits uitgelegd
Qubits vertrouwen niet op de traditionele binaire aard van computers. Terwijl traditionele computers informatie coderen in bits met behulp van binaire getallen, ofwel een 0 of 1, en alleen berekeningen kunnen uitvoeren op één reeks getallen tegelijk, coderen kwantumcomputers informatie als een reeks kwantummechanische toestanden zoals rotatierichtingen van elektronen of polarisatie. oriëntaties van een foton die een 1 of een 0 kunnen vertegenwoordigen, kunnen een combinatie van de twee vertegenwoordigen of kunnen een getal vertegenwoordigen dat aangeeft dat de toestand van de qubit ergens tussen 1 en 0 ligt, of een superpositie van veel verschillende getallen tegelijk.
Een kwantumcomputer kan een willekeurige omkeerbare klassieke berekening uitvoeren op alle getallen tegelijk, wat een binair systeem niet kan, en heeft ook enig vermogen om interferentie tussen verschillende verschillende getallen te produceren. Door een berekening op veel verschillende getallen tegelijk uit te voeren en vervolgens de resultaten te verstoren om een enkel antwoord te krijgen, heeft een kwantumcomputer het potentieel om veel krachtiger te zijn dan een klassieke computer van dezelfde grootte. Door slechts één enkele verwerkingseenheid te gebruiken, kan een kwantumcomputer natuurlijk talloze bewerkingen parallel uitvoeren.
Quantum computing is niet erg geschikt voor taken als tekstverwerking en e-mail, maar het is ideaal voor taken als cryptografie en modellering en indexering van zeer grote databases.