В чем заключаются ключевые различия между архитектурой квантового и классического суперкомпьютеров?

Некоторые ключевые различия между архитектурой квантового и классического суперкомпьютеров:

• Соединение компонентов. 1 В классическом компьютере транзисторы связаны между собой локально полупроводниковым чипом — интегральной схемой. 1 В квантовом компьютере кубиты запутываются между собой с помощью нелокальных корреляций. 1
• Вычислительная мощность. 1 У классического компьютера есть физические пределы по скорости вычислений и размерам микрочипов. 1 Вычислительная мощность и объём памяти напрямую определяются количеством битов: добавление одного транзистора увеличивает память на 1 бит. 1 В квантовом компьютере добавление одного кубита увеличивает память в два раза. 1
• Логические операции. 1 Для квантовых вычислений есть свои логические вентили (гейты), которые отличаются от таковых в классическом компьютере. 1 В частности, в квантовом компьютере все операции являются обратимыми (унитарными), за исключением операции измерения, извлекающей из кубита классическую информацию. 1
• Алгоритмы. 1 Суперкомпьютеры используют для вычислений детерминированный алгоритм. 2 Квантовые компьютеры используют вероятностный алгоритм для вычислений. 2
• Память. 2 Суперкомпьютеры могут использовать несколько уровней иерархии памяти для оптимизации производительности. 2 Квантовые компьютеры имеют ограниченную память и нуждаются в большем количестве подходов к хранению данных. 2
• Обработка данных. 2 Суперкомпьютеры обрабатывают данные последовательно. 2 Квантовые компьютеры используют рычаги квантового параллелизма. 2
• Дизайн. 2 Суперкомпьютеры предназначены для различных применений. 2 Квантовые компьютеры специализированы для решения конкретных задач. 2