ควอนตัมคอมพิวเตอร์ต่างจากคอมพิวเตอร์ปกติยังไง
การเปลี่ยนจากการใช้ Binary Digits หรือ Bits ในคอมพิวเตอร์ปกติไปสู่การใช้ Qubits
Binary Digits หรือ Bits คือ
หน่วย Bits มีสถานะสองอย่างคือ 0 หรือ 1
ทุกการคำนวณในคอมพิวเตอร์ปกติทำงานบนหลักของการประมวลผลเหล่านี้
ตัวอย่าง: หากมี 3 Bits เราสามารถแทนสถานะได้เพียง 8 รูปแบบ (000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111)
Qubits ในควอนตัมคอมพิวเตอร์
Qubits สามารถอยู่ในสถานะ 0, 1 หรือทั้งสองสถานะพร้อมกัน ผ่านหลักการของ Superposition
ความสามารถนี้ทำให้ Qubits สามารถแทนที่สถานะได้หลายอย่างมากขึ้นในเวลาเดียวกัน
ตัวอย่าง: ด้วย 3 Qubits เราสามารถแทนที่สถานะได้มากกว่า 8 รูปแบบ เนื่องจากแต่ละ Qubit สามารถเป็นทั้ง 0 และ 1 ในเวลาเดียวกัน
จำนวนสถานะที่เป็นไปได้สำหรับ 3 Qubits คือ \(2^3\) หรือ 8 สถานะ เช่นเดียวกับ 3 Bits แต่ความแตกต่างอยู่ที่ว่า Qubits สามารถเป็นเหมือนเป็นสถานะทั้งหมดพร้อมกันได้เนื่องจากคุณสมบัติของ superposition และ entanglement
กรณีมี N Qubit = มีสถานะย่อยทั้งหมด \(2^N\) สถานะ
superposition :คือ ความสามารถที่มีคุณสมบัติของทั้ง 0 และ 1 พร้อมกันในแต่ละ Qubit
entanglement :คือในแต่ละ Qubits สามารถเชื่อมโยงกันในสถานะ ถ้ามีการเปลี่ยน เปลี่ยนแปลงใน Qubit หนึ่งส่งผลต่อ Qubit อื่นๆ ได้ทันที เช่น Qubit A เป็น 0 Qubit B จะเป็น 1 ทันที
Quantum Algorithms: มีอัลกอริธึมเฉพาะที่พัฒนาขึ้นสำหรับควอนตัมคอมพิวเตอร์ เช่น อัลกอริธึมของ Shor(ใช้ในการแยกตัวประกอบ) และ Grover(ใช้ในการค้นหาในฐานข้อมูลที่ไม่เรียงลำดับ) ซึ่งออกแบบมาเพื่อทำงานได้เร็วกว่าอย่างมากเมื่อเทียบกับอัลกอริธึมในคอมพิวเตอร์ปกติ
การประมวลผลแบบ Parallel (คู่ขนาน): ด้วยความสามารถในการรักษาหลายสถานะในเวลาเดียวกัน, ควอนตัมคอมพิวเตอร์สามารถทำการประมวลผลแบบคู่ขนานได้ในระดับที่ไม่สามารถทำได้ด้วยคอมพิวเตอร์แบบปกติ
Quantum Key Distribution (QKD) :เป็นเทคนิคที่ใช้คุณสมบัติของควอนตัมสำหรับการส่งกุญแจการเข้ารหัสที่ปลอดภัยอย่างสูง จะทำให้การสื่อสารมีความปลอดภัยอย่างมากถือ ปฏิวัติการสื่อสาร
