Революционна нова идея: предложен е концептуален модел на по-опростен квантов компютър

Квантовите компютри биха могли да решават проблеми, недостъпни за класическите компютри, ако можеха да работят пълноценно. Една от пречките е прехвърлянето на квантовите алгоритми от абстрактни математически понятия в код, разбираем за квантова машина. Специалисти от САЩ разбраха защо е толкова трудно да се накарат квантовите компютри да изпълняват алгоритмите и представиха квантов аналог на виртуален компютър.

Докато за конвенционалните компютри има много езици за програмиране, квантовите компютри са лишени от този лукс. Квантовите езици за програмиране все още са много малко и са сравнително трудни за използване. Това, според MIT News, е така, защото квантовите компютри не следват класическите правила за извършване на стъпки в определен ред. Това е изключително важен процес, наречен контролна логика.

Специалисти от Лабораторията за информация и изкуствен интелект (CSAIL) към Масачузетския технологичен институт описаха нов концептуален модел за квантовите компютри. Това е квантова машина за управление, благодарение на която писането на софтуерен код за квантовите компютри ще стане осезателно по-лесно.

Според разработчиците квантовите компютри не трябва да бъдат мистериозни машини, които могат да се използват само от физици и математици.

Логиката на управление на класическите компютри е проста и се основава на двоичната противопоставеност на нулите и единиците, които съставляват инструкциите за изчислителната архитектура. В квантовия компютър основният елемент е кубитът – бит информация, който съществува едновременно като нула и единица. Един квантов алгоритъм може да изпълни суперпозиция от две инструкции едновременно: това се нарича квантова логика на управление.

Проблемът се състои в това, че съществуващите видове квантови компютри нямат аналог на брояча на инструкциите като класическите компютри, който определя кое действие да се извърши след това. Програмистите трябва ръчно да подреждат логическите гейтове. Това отнема много време и е лесно да се допусне грешка. За да се реши този проблем, е разработена квантова машина за управление. Това е набор от инструкции, който действа по същия начин като виртуалния компютър.

Най-характерната особеност на квантовата контролна машина е, че тя включва обратими инструкции, които са необходими на квантовите алгоритми, за да обработват информацията, без случайно да нарушават нейната суперпозиция.