Квантовый компьютер – это устройство, которое использует явления квантовой суперпозиции и квантовой запутанности для передачи и обработки данных.

Хотя полноценный универсальный квантовый компьютер пока рассматривается лишь как гипотеза, работы над его созданием идут, в частности в университете Сассекса. Возможность построения квантового компьютера связана в том числе и с развитием квантовой теории и проведением сложных экспериментов; почти все разработки в данной области связаны с новейшими открытиями и достижениями современной физики.

Винфрид Хенсингер, профессор: “Никакого отношения наша теория не имеет отношения к обычным компьютерам. Разница в мощностях и скорости колоссальна. Самый быстрый суперкомпьютер потратит несколько миллионов лет на вычисления, которые квантовый компьютер может совершить за секунды”.

Квантовый компьютер использует для вычисления не обычные классические алгоритмы, а процессы квантовой природы, так называемые квантовые алгоритмы, использующие квантовомеханические эффекты, это квантовый параллелизм и квантовая запутанность.

Винфрид Хенсингер, профессор: “Создание такого компьютера изменит наше общество. Но чтобы это произошло, придется очень много работать. Построение квантового компьютера, в свою очередь, может повлечь за собой возникновение новых проблем. Наша задача заключается в том, чтобы всесторонне обдумать не только саму архитектуру подобной машины, но и те структурные изменения, которые она может принести. Мы ищем ответ и на эти технологические вызовы тоже”.

Идея о квантовых вычислениях была высказана Юрием Маниным в 1980 году. Одна из первых теоретических моделей квантового компьютера была предложена Ричардом Фейнманом уже год спустя.

Винфрид Хенсингер, профессор: “Необходимость в квантовом компьютере возникает тогда, когда ученые пытаются исследовать методами физики сложные многочастичные системы, подобные биологическим. Пространство квантовых состояний таких систем растет по экспоненте, что иногда делает невозможным моделирование их поведения на классических компьютерах, потому что они не справляются с подобным объёмом вычислительных операций”.

Построение квантового компьютера – одна из фундаментальных задач физики XXI века. Пока построены только ограниченные его варианты. Вопрос о том, до какой степени возможно масштабирование такого устройства – суть новой интенсивно развивающейся области области науки, которая называется многочастичная квантовая механика.