Kuantum Algoritması Nedir?

Bir kuantum algoritması , klasik matematiksel veya olasılıksal hesaplamalara dayanmayan problemleri analiz etmek için bir dizi bilgisayar talimatıdır, fakat bunun yerine, tek bir bit verinin hem bir hem de iki gibi iki karşıt değeri temsil edebileceği kuantum realitesinin eşsiz doğasını kullanır. ikili mantıkta sıfır . Tam anlamıyla, bir kuantum algoritması , 2011'den itibaren üretilen herhangi bir formda bulunmayan bir kuantum bilgisayarının çalışmasını işkur kredi başvurusugerektirir . Bununla birlikte, teorik bilgisayar bilimi , 2011'den itibaren en az gerçek kuantum algoritması hesaplamalarına benzer analogları içerir. Deutsch, Shor ve Grover algoritmaları olarak.

Alman kuantum algoritması 1985'te icat edildi ve ismini İngiltere'deki Oxford Üniversitesi'nde çalışan İsrailli İngiliz fizikçi David Deutsch'den aldı. Deutsch'in algoritması, kuantum hesaplamadaki bilgisayar komutlarının çoğu seti gibi , problemleri işlemek için bir kısayol gibi davranma ve bu nedenle problem çözme yetenekleri için değerlenir.mikroçip seviyesinde. Standart olasılıksal hesaplamada, problemlere çözüm için tüm olası durumlara bir dağıtım değeri verilmeli ve hangi yanıtın ya da değerin doğru olma olasılığının yüksek olduğunu belirlemek için hepsinde hesaplamalar yapılır. Deutsch algoritmasını kullanarak kuantum hesaplamada, her olası çözüm durumu, belirli bir çözelti türüne veya durum dönüşümüne doğru hareket eden bir birim vektörü olarak bilinen şeyle birleştirilir. Bu, matematiğe uygulandığı gibi kuantum süperpozisyonu olarak bilinen bir prensibe dayanır, bu da problemlerin çözümlerinin tüm olası durumlarda aynı anda varolması beklenen, esasen uzun olasılıklı mantıksal işlemeye duyulan ihtiyacı ortadan kaldırır.

Shor ve Grover kuantum algoritmaları benzer şekilde davranır, ancak belirli bilgisayar işlem türleri için tasarlanmıştır. Shor algoritması, matematiksel faktoring için ve bilgisayarlı listelerde veya tanımlanabilir bir yapıya sahip olmayan veritabanlarında anlamlı veri aramaya yönelik Grover algoritması için kullanılır. Her iki algoritma da standart işlem türlerini gerçekleştiren klasik bilgisayar sistemlerinde çalıştırılsa da, tasarımlarının aynı tür görevler için klasik olasılık temelli algoritmalardan çok daha üstün olduğu kanıtlanmıştır. Shor'ın algoritması katlanarak daha hızlıdır ve Grover'skuadratik olarak daha hızlıdır veya standart hesaplama metodolojisinden daha hızlı bir kare değere sahiptir. Shor kuantum algoritması, 1994'te onu geliştiren Amerikalı bir matematik profesörü olan Peter Shor'un ismini almıştır.

Kuantum hesaplamanın benzersiz yönlerinden biri, hesapların, keyfi olarak ayrılabilen ayrık değerlere dayanmaması, bunun yerine kuantum işkur kredi başvurusudolaştırmanın bir durumunda bulunmasıdır. Bir hesaplamada standart değerler tüm amplitüd ya da değeri ve her bir bit ya da bir aralık olarak katlanarak manipüle edilir süperpozisyon durumuna girmek QuBit bilgilerinin birbirine karışarak olduğu söylenir. Bu, her bir veri noktasını, geleneksel hesaplamalarda olduğu gibi ayrı bir değere bağımlı kılar ve bu da, kuantum algoritmalarının, geleneksel algoritmalardan ziyade, verilerin işlenmesinde nasıl daha hızlı olabileceğinin temelini oluşturur.