Kuantum hesaplama, hesaplama problemlerini hızlandırmak için kuantum mekaniğinin ilkelerini kullanan bilgisayar biliminde özel bir akımdır. Verileri ikili biçimde (birler ve sıfırlar) işleyen geleneksel bilgisayarların aksine, kuantum bilgisayarlar kuantum bitlerini (kübitler) kullanır..
Kuantum hesaplamanın temeli ilkedir «kuantum avantajının». Çok çeşitli problemleri ve çeşitli olasılıkları verimli bir şekilde çözmede kuantum bilgisayarların geleneksel bilgisayarlara göre üstünlüğünü ifade eder.
Temel kuantum fenomenleri
İlke «kuantum avantajının» Öncelikle iki temel kuantum fenomeni ile açıklanmaktadır: süperpozisyon ve dolaşıklık.
Süperpozisyon Kuantum bitlerinin aynı anda 0, 1 veya her ikisini de temsil etmesine izin verir; bu, yalnızca 0 veya 1 olabilen klasik bitlerin sahip olmadığı bir şeydir. Bu benzersiz özellik, kuantum bilgisayarlara aynı anda hacimsel hesaplamalar yapma fırsatı verir.
Kuantum dolaşıklığı parçacıkların iç içe geçtiği olguyu temsil eder. Bir parçacığın durumu, aralarındaki fiziksel mesafeye bakılmaksızın diğerinin durumunu anında etkileyebilir. Bu ilişki, kuantum bilgisayarların karmaşık sorunları verimli bir şekilde çözmesine ve bellek tüketimini ve işlemcinin bilgi işlem kaynaklarını azaltmasına yardımcı olabilir.
Kuantum hesaplama çeşitli endüstrileri etkileyebilir
Kriptografi. Kriptografide şifreleme sistemleri, büyük sayıları çarpanlara ayırmanın karmaşık problemi üzerine kuruludur. Kuantum bilgisayarlar bu tür sorunları çözebilir ve böylece gelecekte daha güvenli şifreleme yöntemlerinin evrimi için zemin hazırlayabilir.
Malzeme Bilimi. Kuantum bilgisayarlar karmaşık moleküler yapıları modelleyebilir ve analiz ederek yeni malzemelerin ve ilaçların keşfini hızlandırabilir.
Yapay zeka. Yapay zeka bağlamında kuantum hesaplama, makine öğrenimi algoritmalarını hızlandırabilir ve böylece bu alandaki ilerlemeyi teşvik edebilir.