Квантовый компьютер

Квантовый компьютер — устройство, использующее квантовые эффекты для вычислений. Вместо битов применяет кубиты, которые могут находиться в суперпозиции (0 и 1 одновременно) и запутанности (мгновенная корреляция состояний). Это позволяет параллельно обрабатывать экспоненциально растущее число состояний: 300 кубитов теоретически могут представлять больше комбинаций, чем число атомов во Вселенной.

Алгоритмы Шора (факторизация) и Гровера (поиск) демонстрируют потенциальное преимущество над классическими компьютерами для криптографии, оптимизации и моделирования квантовых систем (химия, материалы). Однако кубиты крайне хрупки: декогеренция от тепла и шума разрушает квантовое состояние. Требуются сверхнизкие температуры (~0,01 К) и сложные схемы коррекции ошибок.

Современные устройства (IBM, Google, IonQ) содержат десятки–сотни физических кубитов, но еще не достигли квантового превосходства для практических задач. В 2019 году Google заявил о «квантовом превосходстве» на узкой задаче, но споры продолжаются. Путь к универсальному квантовому компьютеру — десятилетия инженерных и теоретических усилий. Пока это перспективная, но экспериментальная технология.