あなたの質問のいくつかは、開かれた理論的な質問です。質問に答えるにはいくつかの方法があります。QMコンピューティングについて考える一般的な方法は、スピントロニクス、つまり計算のためのスピンの量子特性を利用することです。したがって、エレクトロニクス/ロジック、および一般的な計算の小型化における論理的な次のステップです。現在の製造技術のに対して、ブラッシュアップされているゲート幅の理論的限界があり、その結果としての頭打ちムーアの法則とスピントロニクスは、「次のフロンティア」を表しています。
スピントロニクスは、バイナリロジックとは異なるコンピューティングパラダイムを表しています。そのため、実装しなくても調査に値する興味深い理論的特性があります。しかし、QMコンピューティングは非常にスケーラブルであり、数個のキュービットの原理が解明されれば、システムを「あまり手間をかけずに」多くのキュービットにスケールできるという一般的な希望があります。理論的には、それは古典的な計算よりもはるかに異なる/より劇的な方法で、複雑さを処理する際にスケールに示されている、すなわち、おおよそ存在する処理能力2xxは、キュービットの数、つまり、キュービットの線形増加に対する計算能力の指数関数的増加です。これはまるで空想科学小説のように聞こえますが、誰もが知っている限り、明らかに「本物の/本質的な」特性です。
1996年の重要なブレークスルーは、Shorのアルゴリズムです。これは、ファクタリングが「量子多項式時間」で解決できることを示しており、量子コンピューティングに大きな関心を寄せていると考えられています。もちろん、広く使用されているRSAアルゴリズムでは、ファクタリングは現代の暗号システムの中心にあります。
量子コンピューターが他の主要な問題を「より速い」時間で解決できるかどうかは、未解決の理論上の問題です。これはBPP =?として知られています。BQPの質問。
論争の的となっているQMコンピューターは、いくつかの問題を解決するのに「有用」であることが証明されているDWaveによって構築され、断熱コンピューティングとして知られる「やや弱い」タイプのQMシステムで量子スケーリングの形を実証しました。Google、NASA、ロッキードなどによる研究の下で積極的に研究されているので、明確な速度の増加を示すことができるかどうかは未解決の問題です。
要するに、量子コンピューターは古典的なコンピューターと同じ意味で正確に「有用」ではなく、その有用性の正確な性質が活発に研究されており、限られた/実験/プロトタイプシステムのみが現在存在しています。それらは、実現時に従来の計算と「少なくとも同じくらい有用」であると推測され、特定の不正確に予測可能な方法で「より有用」である可能性があります。