На встречу квантовой катастрофе

В классическом компьютере процессор обрабатывает нули и единицы — «биты» информации. По сути сам компьютер состоит из ячеек, которые могут быть в состоянии 0 или 1, причем состояние каждой ячейки меняется по определенным правилам в зависимости от состояния других ячеек, каждая из которых в любой момент времени тоже или 0, или 1.

В квантовом компьютере все то же самое, но без слова «или». Квантовая ячейка — «кубит» — находится в суперпозиции двух состояний, подобно опостылевшему всем Шредингерову коту, который жив и мертв одновременно.

На первый взгляд может показаться, что мы сейчас просто описали очень плохой, неисправный компьютер. Почему квантовый компьютер — это прорыв в вычислительных технологиях, лучше всех, вероятно, объяснил Дэвид Дойч, один из ведущих мировых специалистов по квантовым вычислениям. Для этого ему понадобилась так называемая «Эвереттовская» интерпретация квантовой механики.

В его наглядном объяснении квантовая суперпозиция — например, пресловутый полуживой кот или кубит в квантовом компьютере — это не один кот или кубит, а огромное (возможно, бесконечное) число котов или кубитов, проживающих в параллельных вселенных.

Каждый кот или жив, или мертв, и вероятность обнаружить в нашей вселенной живого кота, рассчитываемая по формулам квантовой механики, — это просто доля вселенных, в которых кот жив. Или, соответственно, доля вселенных, где кубит принял значение 1.

Чтобы сделать много однотипных вычислений (например, на калькуляторе), вам надо набрать исходные числа, нажать кнопку «=», получить результат, потом повторять процедуру нужное число раз. А теперь представьте себе, что множество ваших копий, рассевшись по параллельным вселенным, одновременно сделают по одному вычислению. Насколько же быстрее пойдет работа!...

Илья Ферапонтов. 

(Я разместил только часть интересной статьи про квантовые компы - читайте полностью в Снобе)