ALGORITMA KUANTUM

Perhitungan klasik pada komputer kuantum

Sirkuit klasik apa pun dapat diganti dengan sirkuit ekuivalen yang hanya mengandung elemen yang dapat dibalik, gerbang yang dapat dibalik dikenal dengan gerbang Toffoli.

Gerbang Toffoli dideskripsikan sebagai gerbang klasik tetapi dapat juga diimplementasikan sebagai gerbang logika kuantum. Keuntungan dari komputasi kuantum adalah fungsi yang jauh lebih kuat yang dihitung menggunakan qubit dan gerbang kuantum.

Paralelisme kuantum

Paralelisme kuantum adalah fitur fundamental dari banyak algoritma kuantum. Secara hauristik dengan resiko penyederhanaan yang berlebihan paralelisma kuantum memungkinkan komputer kuantum mengevaluasi fungsi f untuk banyak nilai x yang berbeda secara bersamaan.

Tidak seperti paralelisme klasik dimana beberapa rangkaian yang masing-masing dibangun untuk menghitung f dijalankan secara bersamaan. Rangkaian f tunggal digunakan untuk mengevaluasi fungsi  beberapa nilai x secara bersamaan dengan memanfaatkan kemampuan komputer kuantum untuk berada dalam superposisi status yang berbeda.

Algoritma Deutsch’s

Algoritma Deutsch’s menggabungkan paralelisme kuantum dengan properti mekanika kuantum yang dikenal sebagai interferensi.

Algoritma Deutsch-Joza

Permasalahan Deutsch’s bukanlah masalah yang sangat penting dan tidak memiliki aplikasi yang terkenal. Algoritma klasik dan kuantum sangat berbeda karena metode untuk mengevaluasi fungsi tersebut sangat berbeda. Algoritma Deutsch-Joza berisi benih untuk algoritma kuantum yang lebih mengesankan dan memahami prinsip dibalik operasi.

Algoritma pencarian kuantum

Prinsip dasarnya ditemukan oleh Grover. Dalam masalahnya membutuhkan kira-kira N operasi namun dalam algoritma pencarian kuantum memungkinkan untuk diselesaikan dengan kira-kira √N. Algoritma pencarian kuantum diminati karena heuristik penelusuran memiliki jangkauan aplikasi yang luas daripada masalah yang diselesaikan menggunakan transformasi fourier kuantum dan memiliki berbagai masalah yang sangat luas.

Simulasi kuantum

Simulasi sistem mekanika kuantum secara alami adalah kandidat yang jelas untuk tugas dimana komputer kuantum diunggulkan dan sulit dilakukan pada komputer klasik. Langkah penting dalam membuat simulasi kuantum berguna adalah pengembangan sarana sistematis dimana jawaban yang diinginkan dapat diekstraksi secara efisien. Aplikasi lain untuk simulasi kuantum adalah sebagai metode umum untuk memperoleh wawasan tentang algoritma kuantum lainnya.

Kekuatan komputasi kuantum

Pasti akan sangat menarik jika semua masalah di NP dapat diselesaikan secara efisien di komputer kuantum. Secara khusus salah satu pendekatan untuk memecahkan masalah di NP pada komputer kuantum adalah mencoba menggunakan beberapa bentuk paralelisme kuantum untuk mencari secara parallel melalui semua solusi yang mungkin untuk masalah tersebut. BQP dapat diselesaikan secara efisien pada komputer kuantum. Model teoritis komputasi kuantum diyakini dapat direalisasikan secara eksperimental karena teorinya konsisten dengan cara kerja alam.