Відповіді:
Коротше кажучи: зараз процесори працюють на електронах, і тому вони обмежені швидкістю світла та різними іншими нюансами.
Квантові процесори використовують переваги властивостей субатомних частинок (наприклад, квантового заплутування чи Ейнштейна "Моторошна дія на відстані"), щоб подолати деякі з цих меж і запропонувати потенційно експоненціальне збільшення потужності.
Інакше кажучи: вони набагато швидше.
Спочатку прочитайте Вступ до квантової механіки , а потім квантову механіку . Після цього прочитайте блок квантових обчислень , QIS та квантову обробку .
Джош К пов’язаний з деякими хорошими ресурсами, які не були б поганою ідеєю для вас. Я вважаю, що більшість інформації Вікіпедії з цих тем досить точні. Але якщо ви не можете сказати з назви посилань, квантові обчислення - це не зовсім тривіальна тема. Ви повинні бути знайомі з деяким фоновим матеріалом (тобто квантовою фізикою), щоб зрозуміти це.
Для дещо менш технічного пояснення (що йде від того, хто детально вивчав квантові обчислення), спробуйте це: у квантовій механіці властивості частинок описуються "квантовими станами", які складаються з комбінації "базових станів". Наприклад, електрони мають спін (імпульс кута), тому вони діють як маленькі магніти. Помістіть їх у магнітне поле і вони спрямовують або вгору, або вниз (ну, паралельно або протипаралельно поля). У звичайних комп’ютерах (спрощена модель) ви можете вибрати значення 1 і вниз 0 і ви можете робити обчислення, регулюючи магнітні поля, щоб перевертати електрони вгору або вниз, як вам потрібно.
Але в квантовій механіці, електрони не обмежуються вказуючи тільки вгору або тільки вниз; вони насправді можуть мати певну комбінацію ( суперпозицію ) цих двох станів, наприклад, половину вгору і половину вниз одночасно . Це може означати біт, який виступає як 1, так і 0. Це називається кубітом . Коли ви збираєте кілька кубітів (електронів) разом, ви можете отримати більш складні супозиції, наприклад, 11/10/00 або 110/101/011/001/000 чи будь-що інше, і якщо ви використовуєте їх у потрібному вигляді комп'ютера, це як запуск алгоритму з 3 або 5 або однак багатьма входами одночасно. Тож будь-який алгоритм, який вимагає від вас виконувати одну і ту ж операцію на багатьох різних наборах бітів, може бути надзвичайно прискорений за допомогою квантових обчислень. На практиці виявляється, що деякі алгоритми експоненціального часу перетворюються на алгоритми поліноміального часу, коли ви запускаєте їх на квантовому комп'ютері.