После нескольких лет развития квантовых компьютеров учёные наконец-то смогли впервые продемонстрировать, что они действительно эффективнее традиционных классических компьютеров. Хотя теоретические доказательства давно предполагали, что квантовые компьютеры могут быть во много раз быстрее и мощнее существующих машин, это не пока не было доказано экспериментально. Теперь исследователи считают, что им удалось убедительно продемонстрировать преимущество квантовых вычислений.

Подпись к изображению: Исследователи используют для проектов квантовых вычислений различные платформы микроскопии

«Наш результат показывает, что обработка квантовой информации действительно дает преимущества — без необходимости полагаться на недоказанные предположения, — сказал Роберт Кениг, профессор теории сложных квантовых систем в Мюнхенском Техническом университете. — Кроме этого, работа обеспечивает новые вехи на пути к квантовым вычислениям».

Чтобы продемонстрировать превосходство квантовых компьютеров, профессор Кениг вместе с соавторами разработал и построил квантовую схему, которая может решить чрезвычайно сложную проблему алгебры. Обычные компьютеры не в состоянии эту задачу решить.

Более того, исследователи полагают, что задача вообще не может быть решена с использованием классических схем. В классических вычислениях данные состоят из двоичных цифр, которые всегда представлены в одном из двух состояний: «0» или «1». Эти числа хранятся и используются для математических операций. В обычной памяти наименьшая единица информации известна как бит, который представлен микроскопической ячейкой на микрочипе. Каждая из ячеек может нести тот или иной заряд, который определяет, содержит ли компьютерный бит «1» или «0».

Квантовые вычисления

Однако в квантовом компьютере бит может одновременно принимать значения как «0», так и «1», поскольку электроны могут существовать одновременно в нескольких состояниях. Это означает, что квантовые компьютеры могут выполнять несколько операций одновременно, тогда как обычный компьютер обычно должен выполнять их последовательно, хотя и с невероятно высокой скоростью.

Это означает, что квантовые вычисления могут решить некоторые задачи значительно быстрее. Данные в квантовых вычислениях хранятся в квантовых битах или «кубитах».