Ako kvantové počítače Work

stroj, rozdiel je, že páska existuje v kvantovom stave, rovnako ako pre čítanie a zápis hlavou. To znamená, že symboly na páske môže byť 0 alebo 1, alebo superpozícia 0 a 1; inými slovami, že symboly sú obaja 0 a 1 (a všetky body medzi nimi), v rovnakom čase. Zatiaľ čo normálne Turing stroj môže vykonať iba jeden výpočet v čase, kvantový Turing stroj môže vykonávať mnoho výpočty naraz.

Dnešné počítače, ako Turing stroj, práce tým, že manipuluje bity, ktoré existujú v jednom z dvoch stavov : 0 alebo 1. Kvantové počítače nie sú obmedzené na dva stavy; kódujú informácie ako kvantovej bity, alebo qubits, ktoré môžu existovať v superpozícii. Qubits znamenajú atómy, ióny, fotóny alebo elektróny a ich príslušné ovládacie zariadenie, ktoré pracujú spoločne, aby konala ako pamäti počítača a procesora. Vzhľadom k tomu, kvantový počítač môže obsahovať tieto viac stavov súčasne, že má potenciál stať milióny krát silnejšie ako dnešné najvýkonnejších superpočítačov.

Táto superpozícia qubits je to, čo dáva kvantových počítačov ich vlastného paralelizmus. Podľa fyzik David Deutsch, to paralelizmus umožňuje kvantový počítač na prácu na milión výpočty naraz, zatiaľ čo vaše stolný počítač pracuje na jedného. A 30-qubit kvantový počítač by sa rovnalo výpočtový výkon konvenčného počítača, ktorý by mohol bežať 10 teraflopov (biliónov operácií s plávajúcou desatinnou čiarkou za sekundu). Dnešné typické stolových počítačov beží rýchlosťou nameraných v gigaflops (mld operácií s plávajúcou desatinnou čiarkou za sekundu).
Počítače

Kvantová využívajú tiež ďalší aspekt kvantovej mechaniky známych ako zapletenie. Jeden problém s myšlienkou kvantových počítačov je, že ak sa pokúsite sa pozrieť na subatomárnych častíc, mohli by ste im naraziť, a tým meniť ich hodnotu. Ak sa pozriete na qubit v superpozícii určiť jeho hodnotu, bude qubit predpokladať hodnotu buď 0 alebo 1, ale nie oboje (účinne otáčať vyzerajúci kvantový počítač do svetského digitálneho počítača). Ak chcete praktický kvantový počítač, vedci vymyslieť spôsoby, ako vykonávať meranie nepriamo k zachovaniu integrity systému. Zapletenia poskytuje potenciálny odpoveď. V kvantovej fyziky, ak sa použijú na vonkajšiu silu na dvoch atómov, to môže spôsobiť, aby sa stali zapletené, a druhý atóm môže mať na vlastnosti prvého atómu. Takže ak sám, bude atóm otáčať vo všetkých smeroch. V okamihu, keď je narušený, že si vyberie jednu rotáciu, alebo jednu hodnotu; a v rovnakej dobe, druhá sa zapletené atóm vyber