Es gibt viele interessante Anwendungen, die ähnliche Technologien verwenden. Viele Labore, die sich mit Quantencomputern befassen, veröffentlichen auch Arbeiten mit diesen Anwendungen.
Hier sind einige:
Volloptische Berechnung. Persönlich denke ich, dass dies mehr Potenzial hat als Quantencomputing, da es sich bereits als nützlich für die schnelle Verarbeitung neuronaler Netze (und anderer Algorithmen mit Matrixmultiplikation und nichtlinearen Funktionen) erwiesen hat . Diese On-Chip-Systeme werden in denselben Labors (und mit denselben Mitarbeitern) hergestellt wie messbasiertes lineares Quantencomputing . Das Entwerfen von Systemen, die schneller als die Halbleitertaktraten arbeiten können, das Verringern der minimalen Leistung pro Operation unter Verwendung von Licht und das Erhöhen der Parallelisierung werden uns wahrscheinlich sehr weit bringen, ohne die algorithmischen Architekturen ändern zu müssen.
Quantensimulation . Richard Feynmans ursprünglicher Traum von "Quantencomputern" wird heute als "quantenanaloge Simulatoren" bezeichnet. Natur wirkt wie Natur. Es kann schwierig sein, das Verhalten eines Wasserstoffatoms analytisch oder digital zu berechnen, aber die Verwendung eines Systems mit einem ähnlichen Hamilton-Operator kann "die Mathematik für Sie erledigen". Für diese Quantensimulatoren können optische Gitter (die manchmal zur Quantenberechnung von Ionen verwendet werden ) verwendet werden. Es ist sehr schwierig, Moleküle mithilfe der Grundlagenphysik zu berechnen, und die Chemie ist voller Heuristiken, um diese Schwierigkeiten zu lösen.
Quantenzustandsrekonstruktion . Ein normalerweise nicht erwähntes offenes Problem bei der Quanteninformation und beim Rechnen ist die Rekonstruktion von verschränkten Zuständen mit hohem qbit. Auch wenn das Quantencomputing nicht funktioniert, könnten Fortschritte bei diesen offenen Fragen in Zukunft hilfreich sein (z. B. Schlüsselverteilungsprotokolle und Informationstheorie).
Quantenkommunikation. Die Quantenschlüsselverteilung ist wahrscheinlich die einzige funktionierende praktische Anwendung, die bisher aus Quanteninformationen entwickelt wurde. Es ermöglicht die sichere Übertragung von Informationen ohne die Möglichkeit von Lauschangriffen. Photonengate-Operationen mit hoher Wiedergabetreue (für Quantencomputer erstellt) könnten effiziente Quantenregeneratoren ermöglichen , die die maximal zurückzulegende Strecke verlängern könnten.
Extra lustige Dinge. Ich persönlich denke, das Interessanteste ist, zu antworten, ob das Gehirn ein Quantencomputer ist. Die Möglichkeit, dass das Gehirn ein Quantencomputer ist, wurde in den letzten zehn Jahren von vielen Physikern ins Auge gefasst. Dabei wurden die hohen Temperaturen des Gehirns verworfen, um die Kohärenz zu zerstören. In letzter Zeit haben jedoch hoch angesehene (und lobenswerte) Physiker diesen Gedanken in Frage gestellt. Eine Diskussion darüber, wie Kernspins der Vermittler von Quanteninformationen sein könnten, eine Diskussion darüber, wie Experimente durchgeführt werden könnten, um zu untersuchen, ob Axone als Wellenleiter arbeiten.