Kompyuta ya quantum ni nini?
Kompyuta ya quantum ni kompyuta inayotumia matukio ya quantum mechanical. Katika vipimo vidogo, vitu vya kimwili huonyesha sifa za chembe na mawimbi, na kompyuta ya quantum hutumia tabia hii kwa kutumia vifaa maalumu. Fizikia ya kale haiwezi kueleza jinsi vifaa hivyo vya quantum vinavyofanya kazi, na kompyuta ya quantum inayoweza kupanuka inaweza kufanya hesabu fulani haraka sana kuliko kompyuta yoyote ya kisasa ya "klassiki". Hasa, kompyuta kubwa ya quantum inaweza kuvunja mifumo ya usimbuaji inayotumiwa sana na kusaidia wanafizikia katika kufanya simulation za mwili; hata hivyo, hali ya sasa ya sanaa bado ni ya majaribio na isiyo ya vitendo.  Kitengo cha msingi cha habari katika kompyuta quantum ni qubit, sawa na kidogo katika jadi umeme digital. Tofauti na kidogo classical, qubit inaweza kuwepo katika superposition ya wake mbili "msingi" hali, ambayo loosely ina maana kwamba ni katika hali zote mbili kwa wakati mmoja. Wakati kupima qubit, matokeo ni pato probabilistic ya kidogo classical. Ikiwa kompyuta ya quantum inabadilisha qubit kwa njia fulani, madhara ya kuingiliana kwa mawimbi yanaweza kuimarisha matokeo ya kipimo yanayotakiwa. Kubuni algorithms quantum inahusisha kujenga taratibu ambazo kuruhusu kompyuta quantum kufanya mahesabu kwa ufanisi.  Kubuni qubits zenye ubora wa hali ya juu kumethibitika kuwa jambo gumu. Ikiwa qubit ya kimwili haijajitenga vya kutosha na mazingira yake, inakabiliwa na kutopatana kwa quantum, na kuleta kelele katika mahesabu. Serikali za kitaifa zimewekeza sana katika utafiti wa majaribio ambao unakusudia kukuza qubits zinazoweza kupanuka kwa muda mrefu zaidi na viwango vya chini vya makosa. Teknolojia mbili zinazotoa matumaini zaidi ni zile zinazoitwa superconductors (zinazotenganisha umeme kwa kuondoa upinzani wa umeme) na ion traps (zinazotenganisha chembe moja ya atomu kwa kutumia mashamba ya umeme).  Tatizo lolote la kompyuta linaloweza kutatuliwa na kompyuta ya kawaida linaweza kutatuliwa pia na kompyuta ya quantum. Kinyume chake, tatizo lolote linaloweza kutatuliwa na kompyuta ya quantum linaweza kutatuliwa pia na kompyuta ya kawaida, angalau kwa kanuni ikiwa imepewa muda wa kutosha. Kwa maneno mengine, kompyuta quantum kutii Church-Turing thesis. Hii ina maana kwamba wakati kompyuta quantum kutoa hakuna faida ya ziada juu ya kompyuta classical katika suala la computability, quantum algorithms kwa baadhi ya matatizo na kiasi kikubwa chini wakati utata kuliko sambamba maalumu classical algorithms. Hasa, kompyuta quantum wanaamini kuwa na uwezo wa kutatua matatizo fulani kwa haraka kwamba hakuna kompyuta classical inaweza kutatua katika yoyote feasible kiasi cha muda-a feat inajulikana kama " quantum ukuu". Utafiti wa utata wa kompyuta wa matatizo kuhusiana na kompyuta quantum inajulikana kama nadharia quantum utata.