Computation quantique: la révolution dans le développement de logiciels commence!

Computation quantique: la révolution dans le développement de logiciels commence!

Siemens Technology, Deutschland - L'informatique quantique a le potentiel de changer fondamentalement la façon dont nous traitons les informations. Bien que les ordinateurs classiques soient basés sur la logique binaire et utilisent des bits comme plus petite unité d'information, les ordinateurs quantiques reposent sur des qubits. Ces structures spéciales peuvent non seulement représenter 0 ou 1, mais également dans les superpositions de conditions. Cela signifie que vous pouvez accepter plusieurs valeurs en même temps, qui est décrite mathématiquement comme une combinaison linéaire. Dans un système avec n qubits, vous avez accès à toutes les 2 ^ n conditions classiques. Ce potentiel de traitement parallèle massif ouvre de nouvelles possibilités, en particulier lors de la résolution de problèmes complexes tels que le codage des facteurs de premier ordre ou la simulation de systèmes mécaniques quantiques. [Heise.de] (https://www.heise.de/blog/quantencomputing-ein-paradigmenchenhen-fuer-de-software de développement-10444139.html) que les ordinateurs quantiques nécessitent des algorithmes spéciaux et des moyens de pensée.

Un aspect central de l'informatique quantique est l'enchevêtrement, qui permet aux qubits de corréler entre eux, quelle que soit la distance. Cette propriété est cruciale pour de nombreux algorithmes quantiques. L'interférence augmente les bons résultats et cache de fausses options, ce qui est particulièrement important pour les algorithmes et les recherches importantes. La manipulation des qubits est via une porte quantique, avec une porte de base comme Pauli-X, -y, -Z et Hadamard-Gatter Work réversible.

Défis et progrès dans la correction d'erreurs

Malgré les propriétés prometteuses, les ordinateurs quantiques sont confrontés à des défis considérables. Les informations quantiques sont extrêmement sensibles aux troubles, ce qui fait de la correction des erreurs une préoccupation centrale. [ScienceMediaCenter.de] (https://www.sciencemediacenter.de/alle-angetext/research-in-context/details/news/forstschritt-gebe-bei-bei-beit-in- quantum Computers) décrit comment la correction de la surface est pratiquée par des trimestres logiques dans les qubits physiques. Ceci est considéré comme prometteur pour l'évolutivité de la correction d'erreur, mais nécessite un grand nombre de qubits physiques. 2500 Qubits physiques pourraient être nécessaires pour implémenter seulement 100 qubits logiques.

Les progrès dans la correction d'erreurs sont toujours importants, car les qubits ont généralement des taux d'erreur plus élevés que les bits classiques. Des études récentes ont montré des améliorations de la correction des erreurs en augmentant le nombre de qubits physiques. Cette progression est une étape significative sur la voie des ordinateurs quantiques corrigées par l'erreur. Dans l'ensemble, les travaux de recherche doivent être favorisés pour améliorer la qualité des qubits physiques.

L'avenir de l'informatique quantique

L'informatique quantique est actuellement en grande partie exploitée expérimentalement. À l'heure actuelle, seules les technologies avec des qubits super conducteurs, des pièges à ions et des ordinateurs quantiques photoniques sont répandus. Chacune de ces approches a ses propres avantages et inconvénients, en particulier en ce qui concerne les temps de cohérence et l'évolutivité. La recherche nationale investit massivement dans le développement de qubits évolutifs pour assurer sa stabilité à long terme et ses quotas d'erreur plus faibles. La recherche n'est pas encore à l'objectif; Des progrès significatifs sont nécessaires pour pouvoir utiliser des ordinateurs quantiques en pratique.

En fin de compte, l'objectif reste clair: les ordinateurs quantiques devraient atteindre la capacité de résoudre des problèmes plus rapidement et plus efficacement que leurs prédécesseurs classiques. Les sauts technologiques tels que l'algorithme de Shor, qui peuvent facturer efficacement les nombres, et l'algorithme de Grover, qui offre une amélioration quadratique des problèmes de recherche non structurés, montrent l'énorme potentiel qui se trouve dans cette nouvelle technologie. Il y a encore beaucoup d'obstacles sur le chemin, mais à chaque progression, nous nous rapprochons de la vision de l'informatique quantique pratique.