Kvantu dators

Kvantu dators ir skaitļošanas ierīce, kuras darbības pamatā ir tādas kvantu mehānikas parādības kā kvantu superpozīcija (angliski: quantum superposition) un sapīti stāvokļi (angliski: entangled states). Zinātnes nozari, kas salīdzina kvantu un klasisko datoru iespējas kā arī pēta iespējamās kvantu datoru fizikālās realizācijas, sauc par kvantu skaitļošanu.

Bloha sfēra palīdz izprast kvantu skaitļošanu

Fizikālās realizācijas

Ir veikti veiksmīgi eksperimenti, kas parāda, ka kvantu skaitļošanas operācijas ir iespējams veikt ar nelielām kvantu sistēmām. Būtiskākais šķērslis lielāku kvantu datoru izveidei ir dekoherence (angliski: decoherence).

Kvantu algoritmi

Ir izstrādāti teorētiski algoritmi, kas izmanto kvantu datoru īpašās iespējas. Nozīmīgākie no tiem ir Šora algoritms skaitļu sadalīšanai pirmreizinātājos un Grovera algoritms meklēšanai nesakārtotā datubāzē. Ja zinātniekiem izdosies izveidot liela mēroga kvantu datorus, tad ar to palīdzību noteikta veida problēmas būs iespējams atrisināt daudz ātrāk par jebkuru klasisko datoru. Tas apdraudētu pastāvošo kriptosistēmu (piemēram, RSA) drošību.

Kvantu skaitļošana Latvijā

Latvijā ar kvantu skaitļošanu nodarbojas vairāki pētnieki Latvijas Universitātē^[1], tajā skaitā Rūsiņš Mārtiņš Freivalds^[2][3], Juris Smotrovs un Andris Ambainis,^[2][4] kas 2003. gadā postulēja t.s. kvantu klejošanas metodi. Latvijas Universitātes zinātnieki profesora Ambaiņa vadībā koordinē lielus Eiropas pētniecības projektus kvantu skaitļošanā.^[5]