Ở cấp độ cơ bản nhất, một máy tính lượng tử có thể xử lý thông tin không chỉ là một trong hai trạng thái.
Ở cấp độ hấp dẫn nhất, một máy tính lượng tử có thể xác định lại mọi thứ chúng ta biết về việc truyền dữ liệu trên khắp hành tinh. Nó có thể đạt tốc độ không thể tưởng tượng được, khi kết hợp với một cái gì đó như 5G, có thể cung cấp bất cứ thứ gì bạn muốn ngay lập tức cho thiết bị của mình.
Đối với một máy tính thông thường, không lượng tử, mọi thứ đều là 'bit' - hoặc tùy chọn nhị phân là 1 hoặc 0. Mặt khác, một máy tính lượng tử với một thứ gọi là 'qubit'. Chúng nhỏ hơn bit vì bản thân chúng có thể lưu trữ hai mẩu thông tin.
Lượng tử dựa trên tính chất lượng tử của 'xếp đặt'. Nó được giải thích tốt nhất là một phiên bản máy tính của Schrodinger's Cat.
Một quabit có thể là cả 'bật' hoặc 'tắt' nhưng cũng có thể là bất kỳ biến thể hoặc vị trí nào. Nếu được quan sát, nó sẽ chỉ là một trong những trạng thái này nhưng khi không được theo dõi, nó có thể là mọi khả năng có sẵn cho nó.
Trong thực tế, điều này có nghĩa là 8-bit sẽ có 256 kết hợp nhưng chỉ có thể sử dụng một kết hợp cùng một lúc. Tám quabit sẽ chứa tất cả 256 kết hợp cùng một lúc.
Mỗi khi bạn thêm một quabit vào máy tính lượng tử, bạn sẽ tăng gấp đôi dung lượng thông tin. Quá trình này là theo cấp số nhân. Vì vậy, nếu bạn có mười quabit, bạn có thể lưu trữ 1.024 thông tin.
Khi tính toán một lượng lớn dữ liệu, điều này trở nên khá tiện dụng.
Giả sử, theo giả thuyết, bạn muốn sử dụng máy tính để vạch ra hợp chất hóa học của tách cà phê buổi sáng. Sẽ có các phân tử khác nhau liên quan đến đồ uống (caffeine, polyphenol, axit chlorogenic để đặt tên cho một vài cà phê có hơn 1.000 hợp chất thơm) mỗi loại có đặc tính độc đáo riêng.
Một máy tính xách tay bụi bặm thông thường sẽ mất một độ tuổi để tìm ra tất cả các thông tin khác nhau và tính toán nó cho bạn. Một máy tính lượng tử sẽ làm tất cả những điều đó trong tích tắc và vẫn có thể liệt kê tất cả các cách khác nhau mà các phân tử đó hoạt động khi chúng được giới thiệu các chất kích thích khác nhau - như nhiệt độ hoặc chút sữa.
Google nói rằng máy tính lượng tử của riêng họ, được gọi là D-Wave 2X, đã tìm ra các thuật toán với tốc độ gấp 100.000.000 lần so với chip máy tính truyền thống. Vì vậy, nếu thí nghiệm Starbucks nói trên khiến bạn mất ba giờ để quay, một máy tính lượng tử sẽ đưa ra kết quả tương tự trong 0,000108 giây.
Hơn nữa, Anthony Laing từ Trung tâm Quang tử lượng tử của Đại học Bristol xác nhận tốc độ giải quyết vấn đề của lượng tử nhanh hơn theo cấp số nhân so với một thiết bị thông thường.
"Khi các vấn đề được chạy trên một máy tính thông thường, thời gian cần thiết để tìm ra giải pháp có thể dài hơn thời gian còn lại trong vũ trụ", ông nói.
"Có quá nhiều bước phải trải qua. Máy tính lượng tử có thể thực hiện các hoạt động song song và đẩy nhanh quá trình".
Một điều quan trọng mà điều này thách thức là mã hóa và bảo mật web.
Nó hiện đang hoạt động bằng cách sử dụng các tổng toán học lớn hiện đang mất hàng triệu năm để giải quyết, khiến thông tin không thể bị hack bởi bất kỳ ai có máy tính bình thường.