LOJZA: Možnosti kvantového počítání se stále posouvají na všech platformách, ale máš pravdu, že je to pořád na úrovni jednotlivých hradel. Takže jako kdyby si člověk v klasické informatice skládal z hradel addery, aby mohl sečíst dvě celá čísla apod. :-) U chycených iontů je v tomto velmi aktivní například skupina prof. Blatta v Innsbrucku, kde už myslím mají ty plošné pasti, ve které se nad malinkou destičkou chytí jednotlivé ionty do matice a lze na ně různě svítit a nechat je interagovat navzájem. Pokud vím, zabývají se hodně error korekcí, tedy opravdu to tlačí k nějakému serióznějšímu kvantovému počítání. Ono totiž když má vaše hradlo "přesnost" (pro zájemce fidelity) třeba 90% nebo i 99%, tak je na nějaké větší škále nepoužitelné, protože těch chyb bude prostě moc. Na platformě fotoniky jsem zaregistroval, že se nějací důležití profesoři dali dohromadi a založili firmu (to je teď móda :-)), udělali mediální kampaň, dostali obrovské peníze a prohlašují, že sestrojí fotonický kvantový počítač, tak jsem zvědavý. Tam je asi jediný způsob, jak to naškálovat, integrace na čip. Jenže tam je taky problém, že jakmile se ty optické vlnovody vypálí, tak už s tím člověk moc nepohne. Zatímco do normální optické dráhy se může vrazit vlnová destička, do integrovaného obvodu už nic nedáte. No a interferometrickou visibilitu, která bude určovat "přesnost" hradla, taky nelze zlepšovat donekonečna. Nevím, jaký je rekord, ale i kdyby to bylo 99,9%, tak je to pořád daleko od toho, co si člověk představí pod sebejednodušším počítačem.
Jinak nějaká znalost matematiky je nutná i pokud skládáš hradla v klasické informatice. K tomu odbočka - doporučuji hru (no...v uvozovkách :-)) MHRD na Steamu, kde si můžete postavit CPU ze základních NAND hradel :-) Je to zábavnější než to vypadá.
MHRD on Steam
https://store.steampowered.com/app/576030/MHRD/
Pro základní kvantově logické operace je nutné znát pouze matematiku vektorových prostorů na tělese komplexních čísel. To by měl být schopen pojmout každý, kdo si prošel nějakou bakalářskou matematikou. Tzn. umět udělat skalární součin a sestavit si lineární operátor. A už člověk může počítat. Jenže otázka je, k čemu se dobere. Algoritmy jako Shorův, které umožňují redukci složitosti některých úloh z exponenciální na polynomiální, jsou docela komplikované. A k čemu je simulovat na klasickém počítači, že :-) Využít kvantového počítání není triviální, protože na konci ten qubit musí člověk změřit a nemůže si jen tak přečíst celý kvantový stav.
Pokud nějaké univerzálnější kvantové počítání v nejbližší době bude, využití bych viděl nejprve opět ve výzkumu, protože právě kvantové systémy se klasicky počítají dost blbě, protože se potřebná paměť škáluje exponenciálně s počtem modelovaných systémů. Zatímco mnoho kvantových hradel odpovídá fyzikálním transformacím, takže si člověk teoreticky na kvantovém počítači může simulovat malé fyzikální systémy 1:1.