Kvantno računalo je računski uređaj koji koristi fenomene kvantne mehanike za prijenos i obradu podataka. Ideju o kvantnom računanju neovisno su predložili Jurij Manin i Richard Feynman početkom 80-ih godina prošlog stoljeća. Od tada je učinjeno ogromno na stvaranju kvantnog računala. Međutim, punopravno univerzalno kvantno računalo i dalje je hipotetski uređaj, čiji je razvoj povezan s ozbiljnim razvojem kvantne teorije. Do danas je stvoreno nekoliko eksperimentalnih sustava s algoritmom male složenosti. Kako funkcionira kvantno računalo - više o tome u današnjem broju!
Glavna razlika između kvantnog računala i klasičnog je prezentacija informacija. Konvencionalna računala bazirana na tranzistorima i silicijskim čipovima koriste binarni kod za obradu podataka. Malo, kao što znate, ima dva osnovna stanja - nula i jedno, i može biti samo u jednom od njih. Što se tiče kvantnog računala, njegov se rad temelji na načelu superpozicije, a umjesto bitova koriste se kvantni bitovi, zvani qubits. Kubit također ima dva osnovna stanja: nula i jedno. Međutim, zahvaljujući superpoziciji, qubit može poprimiti vrijednosti dobivene kombiniranjem i biti u svim tim stanjima istovremeno. Ovo je paralelizam kvantnog računanja, to jest, nema potrebe ponavljati sve moguće varijante stanja sustava. Osim,da bi se opisalo točno stanje sustava, kvantnom računalu ne treba ogromna računalna snaga i količina RAM-a, jer je za izračun sustava od 100 čestica dovoljno samo 100 kbita, a ne bilijun bilijuna bita.
Također je vrijedno napomenuti da promjena stanja određenog kubita u kvantnom računalu dovodi do promjene stanja ostalih čestica, što je još jedna razlika od klasičnog računala. I tom se promjenom može upravljati. Proces kvantnog računala predložio je britanski teorijski fizičar David Deutsch 1995. godine, kada je stvorio sklop sposoban za bilo koja izračunavanja na kvantnoj razini. Prema njegovoj shemi najprije se uzima skup kubita i bilježe se njihovi početni parametri. Tada se potrebne pretvorbe izvode pomoću logičkih operacija i zapisuje se rezultirajuća vrijednost, koja je rezultat računala. Kubiti djeluju kao žice, a logički blokovi izvršavaju transformacije.
Prema znanstvenicima, kvantna računala bit će milijuni puta moćnija od sadašnjih. Već je opisan široki izbor algoritama za rad kvantnog računala, a razvijaju se čak i posebni programski jezici. Istraživači tvrtke Cisco Systems predviđaju da će se potpuno funkcionalno kvantno računalo pojaviti do sredine sljedećeg desetljeća. Japan je lider u ovom području: više od 70% svih istraživanja je napravljeno u ovoj zemlji.