Hvad er en kvantealgoritme?
En kvantealgoritme er et sæt computerinstruktioner til analyse af problemer, der ikke er baseret på klassiske matematiske eller probabilistiske beregninger, men bruger i stedet den unikke karakter af kvante -virkeligheden, hvor en enkelt bit data kan repræsentere to modsatte værdier, såsom beggeog en nul i binær logik.I den strengeste forstand kræver en kvantealgoritme, at en kvantecomputer fungerer, som ikke findes i nogen fremstillet form fra 2011. Teoretisk datalogi har imidlertid i det mindste skabt analoger til ægte kvantealgoritmeberegning fra 2011, med eksempler som sådanSom Deutsch-, Shor- og Grover-algoritmerne.
Deutsch Quantum-algoritmen blev opfundet i 1985 og opkaldt efter den israelske-britiske fysiker David Deutsch, der arbejder på Oxford University i Storbritannien.Deutschs -algoritmen, som de fleste sæt computerinstruktioner i kvanteberegning, værdsættes for deres evne til at fungere som en slags genvej til behandlingsproblemer og derfor problemløsning på mikrochip -niveau.I standardprobabilistisk computing skal alle mulige tilstande for løsninger på problemer gives en distributionsværdi, og beregninger udføres på dem alle for at bestemme, hvilken respons eller værdi der har den største sandsynlighed for at være korrekt.I kvanteberegning ved hjælp af Deutsch -algoritmen kombineres enhver mulig opløsningstilstand til det, der er kendt som en enhedsvektor, der bevæger sig mod en bestemt type opløsning eller tilstandstransformation.Dette er afhængig af et princip, der er kendt som Quantum Superposition som anvendt til matematik, hvor løsninger på problemer forventes at eksistere i alle mulige stater samtidigt, hvilket i det væsentlige eliminerer behovet for langvarig sandsynlighedslogikbehandling.
Shor- og Grover -kvantealgoritmerne fungerer på lignende måde på lignende måde på lignende måde på lignende måde på lignende måde på lignende måde på lignende måde på lignende måde på lignende måde, men er designet til specifikke typer computerbehandling.SHOR -algoritmen bruges til matematisk factoring og Grover -algoritmen til søgning efter meningsfulde data i enten edb -lister eller databaser, der mangler en definerbar struktur.Selvom begge algoritmer køres på klassiske computersystemer, der udfører standardtyper af behandling, har deres design vist sig at være langt bedre end klassiske sandsynlighedsbaserede algoritmer for de samme typer opgaver.Shors -algoritme er eksponentielt hurtigere, og Grovers er firkantet hurtigere eller af en kvadratværdi hurtigere end standard computingmetodologi.Shor Quantum-algoritmen er opkaldt efter Peter Shor, en amerikansk professor i matematik, der udviklede den i 1994, og Grover Quantum-algoritmen er opkaldt efter Lov Grover, en indisk-amerikansk computerforsker, der udviklede det i 1996.
En af de unikkeAspekter af kvanteberegning er, at beregninger ikke er baseret på diskrete værdier, der kan vilkårligt adskilles, men i stedet findes i en tilstand af kvanteforvikling.Standardværdierne i en beregning indtaster en tilstand af superposition, hvor de alle er manipuleret eksponentielt som amplituder eller værdiområder, og hver bit eller quubit af information siges at være sammenfiltret med hinanden.Dette gør hvert datapunkt indbyrdes afhængige og ikke en diskret værdi som i traditionel computing, som er grundlaget for, hvordan kvantealgoritmer kan være så meget hurtigere ved behandling af data end traditionelle algoritmer er.