Un calculator clasic manipulează biți care pot fi 0 sau 1. Un calculator cuantic folosește qubiți care pot fi 0 și 1 simultan prin superpoziție, iar între mai mulți qubiți apare încurcarea (entanglement) – corelări pe care fizica clasică nu le poate replica. Rezultatul este o formă de paralelism fizic: un algoritm bine conceput „testează” multe căi în același timp.
De aici vin promisiunile. Pentru factorii primi (Shor) sau pentru anumite probleme de optimizare, un dispozitiv suficient de mare și corectat de erori poate depăși drastic mașinile clasice. În chimie computațională, simularea exactă a legăturilor din molecule complexe – imposibilă clasic peste un anumit prag – devine realistă, accelerând descoperirea de materiale și medicamente. În logistică, algoritmi variați pe tema lui Grover pot „asista” căutări și selecții.
Pragul critic este însă corecția erorilor. Qubiții sunt fragili: interacționează cu mediul și își pierd coerența. Pentru a obține un „qubit logic” fiabil ai nevoie de sute până la mii de qubiți fizici organizați în coduri de suprafață. Mai adaugă calibrare fină, criogenie și control electronic de mare precizie, iar provocarea inginerescă devine colosală. De aceea, azi vorbim mai mult despre „avantaj cuantic” limitat pe sarcini specifice decât despre supremă generală.
Chiar și așa, impactul pe termen mediu crește. Hardware-ul se diversifică: supraconductori, ioni capturați, puncte cuantice, fotoni. Software-ul devine mai pragmatic: algoritmi variaționali care tolerează zgomotul, hibrizi cuantic-clasic în care procesorul cuantic rezolvă miezul greu, iar restul rămâne pe CPU/GPU. În paralel, criptografia post-cuantică întărește protocoalele de securitate pentru o lume în care, într-o zi, factorarea rapidă ar putea rupe chei vechi.
Fizica cuantică nu „magicește” orice problemă. Multe sarcini rămân mai rapide pe GPU-uri tradiționale. Dar acolo unde structura matematică se potrivește cu proprietățile qubiților, câștigul poate fi transformator. Miza este ca instrumentul să devină util înainte ca răbdarea ecosistemului să se epuizeze.
Surse
Nature Physics (quantum computing); Reviews of Modern Physics; arXiv (quant-ph); NIST (criptografie post-cuantică)
