Hogyan tud egy kvantumszámítógép 30 ezer milliárd évig tartó számítást megcsinálni egy pillanat alatt?

A kvantum-számítógép csak bizonyos speciális területeken tud jobb számítási tejlesítményt produkálni, mint a hagyományos számítógép.

Elméletileg legalábbis, mert a gyakorlatban működő kvantumszámítógépet még nem sikerült alkotni.

De sikerült.

Csak az a pár bit még nem túl hatékony.

Ugyanaz a helyzet, mintha olyan számológépet készítenél, ami csak 100-ig tud számolni.

Attól még számológép...

Majd valamikor biztos.

Egyelőre csak kis részterületen tud legyőzni.

Kicsit vedd úgy, bár ez durva egyszerűsítés, hogy úgy különbözik a normál számítógéptől, mint az, ha egy számzáras lakatot egymás után minden egyes kódvariáció kipróbálásával próbálnál nyitni, vagy elsőre egyszerre be tudnád vinni az ÖSSZES kódot és már nyílna is.

Ez nagyon jó olyan műveletekre, ahol nagyon sok párhuzamos variációt kéne megvizsgálni a megfelelőt keresve, de semmivel nem jobb, sőt rosszabb sima számítógépnél a hagyományos matematikai számításokra, ahol egy egzakt alapadatból egy egzakt számítási eredményt kell produkálni.

Speciális célgép, speciális célterületre.

Nem simán a mostani számítógép jobb utódja.

Csak bizonyos műveletekre annál hasonlíthatatlanul jobb.

Először is kivárnék ezzel mint például amikor friss hír volt a google kvatmumfölénye akkor is cikkeztek róla, később kiderült hogy nem annyira gyors az a kvamtumszámítógép mint ahogy cikkeztek róla.

Ez a finom részleteken múlik amit nem tudok hogy ez esetben is mi a helyzet a sebességgel kapcsolatban hogy skálázódik.

Továbbá egy kvamtum és egy klasszikus számítógép összehasonlításánál az csak egy meglehetősen lebutított összehasonlítás hogy egyik a másiknál ennyiszer gyorsabb. A klasszikus elektornikus számítógépek algortimus elméleti szempontjából egyformák. Lényegében ugyanaz egy 90-es évekbeli 486-os vagy egy mai intel xeon. Várhatóan konstanszoros futási idő különbség van. Meg persze vannak még egyéb finom részletek. Az aszimptotikus analízissel elemzet futási időben ezen különbségek elvesznek. Hiszen az nem az algoritmus tulajdonsága hogy egy atomi műveletet mennyi idő alatt hajt végre az adott "vas".

Így például egy rendezetlen adathalmazon való rendezésnek a várható futási ideje aszimptotikusan buborék rendezéssel n darab elemre ordó n^2, gyorsrendezéssel ordó n*log(n) . Így elegendően nagy n esetén sok lúd disznót győz elv szerint egy 486-os gép sebességben legyőzne egy 2021-es intel xeon-ont ha az buborékrendezéssel futtatja ugyanarra az inputra.

A kvatmuszámítógépeknél a klasszikushoz képest már az aszimptotikus analízisben is megmutatkozik. Lényegében ugyanazon algortimus futtatható bármelyik klasszikus számítógépen (legalábbis Turing-gépen, gyakorlatilag időkorlát, memória korlát meg effélék előjöhetnek mint korlátozó tényező) . Szóval már a futási időt jellemző függvény görbe jellege is más egy kvatmuszámítógépnél, teljesen mások a kvamtum algortimusok. Ez viszont csak akkor gyors ha ki is tudjuk használni. Például kiszámoljuk egy adott úthálózat összes lehetséges útját, ok lefut de az adatokat fel is kéne dolgozni kéne is valamit vele kezdeni, ki is kéne olvasni egy klasszikus számítógépnek, mert különben elvész a számítás kiemenete.

Nem beszélve a gyakorlatilag fellépő instabilitást okozó kvatummechanikai hatásokról, az egész rendszer instabil. Vagy többször is el kell végezni és/vagy klasszikus gépekkel utána ellenőrzini kell és/vagy rásegíteni.

Szóval az úgy nem pontos hogy az ennyiszer gyorsabb mint egy ilyen olyan klasszikus szuperszámítógép. Hanem úgy lenne pontos hogyha meg lenne határozva hogy milyen (jellegű) adathalmazra milyen klasszikus algortimus van melynek a futási ideje aszimpotatikusan mennyi, mellyel szemben egy kvatmum algorutmus aszimpotatikusan mennyi. Meg lenne határozva hogy az alkalmazott kvatmuszámítógépen a hibajavítás/korrekciók miatt a gyakorlatban miben mutatkozik meg ami a gyakorlatba így és így skálázódik és meg lenne határozva hogy egy klasszikus számítógépen hogy skálázódik.

"486-os gép sebességben legyőzne"

Mármint természetesen a 486-os gyorsrendezést használna ez úgy igaz. Kevés elemnél még alul maradna sebességben a 486-os természetesen a gyakorlatban.