Risposte:
In poche parole: i processori ora funzionano con elettroni e quindi sono limitati dalla velocità della luce e da varie altre sfumature.
I processori quantistici sfruttano le proprietà delle particelle subatomiche (ad es. Entanglement quantistico o "azione spettrale a distanza" di Einstein) per superare alcuni di questi limiti e offrire un aumento potenzialmente esponenziale del potere.
In poche parole: sono molto, molto più veloci.
Prima leggi Introduzione alla meccanica quantistica e poi alla meccanica quantistica . Dopodiché leggi Quantum computing , QIS e Quantum Processing unit .
Josh K ha collegato ad alcune buone risorse che non sarebbe una cattiva idea che tu possa leggere. Credo che la maggior parte delle informazioni di Wikipedia su questi argomenti siano ragionevolmente accurate. Ma nel caso in cui non si potesse capire dai titoli dei collegamenti, il calcolo quantistico non è esattamente un argomento banale. Devi avere familiarità con un po 'di materiale di base (cioè la fisica quantistica) per dargli un senso.
Per una spiegazione un po 'meno tecnica (proveniente da qualcuno che ha studiato il calcolo quantistico in dettaglio), prova questo: nella meccanica quantistica, le proprietà delle particelle sono descritte da "stati quantistici" che consistono in una combinazione di "stati base". Ad esempio, gli elettroni hanno una rotazione (momento angolare), quindi si comportano come piccoli magneti. Mettili in un campo magnetico e puntano verso l'alto o verso il basso (bene, parallelamente o antiparallelo al campo). Nei normali computer (modello semplificato), è possibile scegliere tra 1 in basso e 0 in 0, quindi è possibile eseguire calcoli regolando i campi magnetici in modo da capovolgere gli elettroni su o giù come si desidera.
Ma in meccanica quantistica, gli elettroni non sono limitati a rilevare solo su o semplicemente giù; possono effettivamente avere una combinazione ( sovrapposizione ) di quei due stati, come metà su e metà giù allo stesso tempo . Potrebbe rappresentare un bit che funge sia da 1 che da 0. Si chiama qubit . Quando metti insieme più qubit (elettroni), puoi ottenere sovrapposizioni più complicate, come 11/10/00 o 110/101/011/001/000 o qualsiasi altra cosa, e se usi quelle nel giusto tipo di computer, è come eseguendo un algoritmo con 3 o 5 o comunque molti input contemporaneamente. Quindi qualsiasi algoritmo che richiede di eseguire la stessa operazione su molti diversi set di bit può essere enormemente accelerato dal calcolo quantistico. In pratica, si scopre che alcuni algoritmi del tempo esponenziale si trasformano in algoritmi del tempo polinomiale quando li si esegue su un computer quantistico.