คอมพิวเตอร์ควอนตัมได้รับพลังจากกฎพิเศษที่ควบคุมคิวบิตบาคาร่าออนไลน์ แตกต่างจากบิตคลาสสิกซึ่งมีค่าเป็น 0 หรือ 1 อย่างใดอย่างหนึ่ง qubits สามารถใช้ในสถานะกลางที่เรียกว่า superposition ซึ่งหมายความว่ามีค่า 0 และ 1 ในเวลาเดียวกัน นอกจากนี้ คิวบิตสองตัวสามารถเข้าไปพัวพันกันได้ โดยมีค่าเชื่อมโยงกันราวกับว่าเป็นเอนทิตีเดียวกัน แม้จะนั่งอยู่ที่ปลายอีกด้านของชิปคอมพิวเตอร์
คุณสมบัติที่ผิดปกติเหล่านี้ทำให้คอมพิวเตอร์ควอนตัมมีวิธีการคำนวณ
ที่เปลี่ยนแปลงเกม สามารถพิจารณาวิธีแก้ปัญหาที่เป็นไปได้ที่แตกต่างกันไปพร้อม ๆ กัน โดยคำตอบที่ผิดจะลบล้างกันและคำตอบที่ถูกต้องจะถูกขยายออกไป ที่ช่วยให้คอมพิวเตอร์สามารถมาบรรจบกันในโซลูชันที่ถูกต้องได้อย่างรวดเร็วโดยไม่ต้องตรวจสอบความเป็นไปได้แต่ละรายการ
แนวคิดของคอมพิวเตอร์ควอนตัมเริ่มได้รับความนิยมในปี 1990 เมื่อนักคณิตศาสตร์ MIT Peter Shor จากนั้นที่ AT&T Bell Laboratories ใน Murray Hill รัฐนิวเจอร์ซีย์ ค้นพบว่าคอมพิวเตอร์ควอนตัมสามารถ แยก ตัวประกอบจำนวนมากได้อย่างรวดเร็ว ( SN Online: 4/10/14 ) นั่นเป็นโอกาสที่น่ากลัวสำหรับผู้เชี่ยวชาญด้านความปลอดภัยของคอมพิวเตอร์ เนื่องจากความจริงที่ว่างานดังกล่าวเป็นเรื่องยากเป็นสิ่งจำเป็นต่อวิธีที่คอมพิวเตอร์เข้ารหัสข้อมูลที่ละเอียดอ่อน ทันใดนั้น นักวิทยาศาสตร์จำเป็นต้องรู้อย่างเร่งด่วนว่าคอมพิวเตอร์ควอนตัมสามารถกลายเป็นความจริงได้หรือไม่
ความคิดของ Shor เป็นทฤษฎี ไม่มีใครแสดงให้เห็นว่าสามารถทำได้ในทางปฏิบัติ Qubits อาจเจ้าอารมณ์เกินไปสำหรับคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่จะได้เปรียบ Dorit Aharonov นักวิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์เชิงทฤษฎีจากมหาวิทยาลัยฮิบรูแห่งเยรูซาเลมกล่าวว่า “อาจเป็นไปได้ว่าความแตกต่างทั้งหมดในพลังการคำนวณขึ้นอยู่กับความแม่นยำสูงสุดนี้ และหากคุณไม่มีความแม่นยำสูงสุดนี้ พลังการคำนวณนี้ก็จะหายไป
แต่ในไม่ช้า นักวิทยาศาสตร์ก็เริ่มคิดแผนการแก้ไขข้อผิดพลาดซึ่งในทางทฤษฎีสามารถแก้ไขข้อผิดพลาดที่หลุดเข้าไปในการคำนวณควอนตัมและทำให้คอมพิวเตอร์ควอนตัมมีความมั่นคงมากขึ้น
สำหรับคอมพิวเตอร์แบบคลาสสิก การแก้ไขข้อผิดพลาดหากเกิดขึ้นนั้นตรงไปตรงมา
โครงร่างง่ายๆ อย่างหนึ่งมีลักษณะดังนี้: หากบิตของคุณเป็น 1 เพียงคัดลอกสามครั้งสำหรับ 111 ในทำนองเดียวกัน 0 จะกลายเป็น 000 หากหนึ่งในบิตเหล่านั้นถูกพลิกโดยไม่ได้ตั้งใจ สมมติว่า 111 เปลี่ยนเป็น 110 สามบิตจะไม่อีกต่อไป ตรงกัน แสดงว่ามีข้อผิดพลาด คุณสามารถกำหนดได้ว่าบิตใดผิดและแก้ไขได้โดยการรับเสียงส่วนใหญ่
แต่สำหรับคอมพิวเตอร์ควอนตัม รูปภาพนั้นซับซ้อนกว่า ด้วยเหตุผลหลายประการ ประการแรก หลักการของกลศาสตร์ควอนตัมที่เรียกว่าทฤษฎีบทไม่มีการโคลนกล่าวว่าเป็นไปไม่ได้ที่จะคัดลอกสถานะควอนตัมโดยอำเภอใจ ดังนั้นจึงไม่สามารถทำซ้ำ qubits ได้
ประการที่สอง การวัดเพื่อตรวจสอบค่าของ qubits จะลบคุณสมบัติควอนตัมของพวกมัน หาก qubit อยู่ใน superposition ที่ 0 และ 1 การวัดค่าจะทำลาย superposition นั้น มันเหมือนกับการเปิดกล่องที่มีแมวของชโรดิงเงอร์ แมวในจินตนาการของฟิสิกส์ควอนตัมนี้มีชื่อเสียงทั้งตายและมีชีวิตอยู่เมื่อปิดกล่อง แต่การเปิดกล่องส่งผลให้แมวตายทั้งหมดหรือมีชีวิตทั้งหมด ไม่ได้อยู่ในทั้งสองสถานะพร้อมกันอีกต่อไป ( SN: 6/25/16, p. 9 )
ดังนั้นรูปแบบการแก้ไขข้อผิดพลาดควอนตัมจึงใช้วิธีแก้ปัญหาบางอย่าง แทนที่จะทำการวัด qubits ทันทีเพื่อตรวจสอบข้อผิดพลาด – เปิดกล่องบนแมวของSchrödinger – นักวิทยาศาสตร์ทำการวัดทางอ้อมซึ่ง “วัดสิ่งที่เกิดข้อผิดพลาด แต่ปล่อยให้ข้อมูลจริง [ที่] คุณต้องการรักษาไว้โดยไม่ถูกแตะต้องและไม่ได้วัด” Aharonov กล่าว . ตัวอย่างเช่น นักวิทยาศาสตร์สามารถตรวจสอบได้ว่าค่าของสองควิบิตตรงกันหรือไม่โดยไม่ต้องวัดค่า มันเหมือนกับการตรวจสอบว่าแมวสองตัวในกล่องอยู่ในสถานะการดำรงอยู่เดียวกันโดยไม่ได้ระบุว่าทั้งคู่ยังมีชีวิตอยู่หรือตายทั้งคู่
และแทนที่จะคัดลอก qubits โดยตรง รูปแบบการแก้ไขข้อผิดพลาดจะจัดเก็บข้อมูลในลักษณะที่ซ้ำซ้อน โดยข้อมูลจะกระจายไปทั่ว qubits ที่พันกันหลายตัว ซึ่งเรียกรวมกันว่า qubit เชิงตรรกะ เมื่อแต่ละ qubits รวมกันในลักษณะนี้ กลุ่มจะมีพลังมากกว่าผลรวมของส่วนต่างๆ มันเหมือนฝูงมดนิดหน่อย มดแต่ละตัวนั้นค่อนข้างอ่อนแอ แต่เมื่อรวมกันแล้วพวกมันจะสร้างสิ่งมีชีวิตที่ยอดเยี่ยม
qubit เชิงตรรกะเหล่านั้นกลายเป็น qubit ที่ป้องกันข้อผิดพลาดของคอมพิวเตอร์เครื่องสุดท้าย หากโปรแกรมของคุณต้องการ 10 qubits เพื่อรัน นั่นหมายความว่าต้องใช้ 10 qubits เชิงตรรกะ ซึ่งอาจต้องใช้คอมพิวเตอร์ควอนตัมที่มี qubits ทางกายภาพดั้งเดิมที่มีแนวโน้มว่าจะเกิดข้อผิดพลาดหลายร้อยหรือหลายแสนรายการ ในการคำนวณควอนตัมที่ซับซ้อนจริงๆ อาจจำเป็นต้องใช้ qubits จริงนับล้านตัว ซึ่งมีปริมาณมากกว่ามดที่ค้นพบชิ้นพิซซ่าของเมื่อคืนนี้บนเคาน์เตอร์ในครัว
การสร้าง qubit ที่เหมือน superorganism ที่ทรงพลังกว่านั้นเป็นขั้นตอนต่อไปในการแก้ไขข้อผิดพลาดควอนตัม นักฟิสิกส์ได้เริ่มรวบรวมชิ้นส่วนที่จำเป็นและหวังว่าจะประสบความสำเร็จในอีกไม่กี่ปีข้างหน้าบาคาร่าออนไลน์
