O Geg y Mentor: Cyfrifiadura Cwantwm

Mae cyfrifiadura cwantwm wedi datblygu’n fawr yn ddiweddar, gan droi o gysyniad damcaniaethol yn unig i fod yn faes yn ei hun. Mae ganddo’r potensial i newid llawer o ddiwydiannau yn sylweddol, gan gynnwys cryptograffeg. Mae cyfrifiaduron arferol yn prosesu gwybodaeth mewn rhifau deuaidd (0 ac 1), ond mae cyfrifiaduron cwantwm yn defnyddio egwyddorion mecaneg cwantwm i ddatrys problemau anodd iawn yn gynt nag erioed o’r blaen! Bydda i’n siarad mwy am beth yw cyfrifiadura cwantwm, y ffyrdd y mae modd ei gymhwyso, a’r heriau.

Er mwyn deall cyfrifiadura cwantwm, mae angen i chi ddeall cyfrifiadura arferol yn gyntaf. Fe wna i esbonio hynny’n gyflym. Mae cyfrifiaduron arferol yn dibynnu ar ddidau, a all gael eu cynrychioli naill ai gan 0 neu gan 1, ac mae’r didau hyn yn cael eu defnyddio i storio gwybodaeth a pherfformio cyfrifiadau cymhleth. Ar y llaw arall, mae cyfrifiaduron cwantwm yn defnyddio didau cwantwm, a elwir hefyd yn ‘giwbitiau’, a all fod mewn sawl ffurf ar yr un pryd, nid 0 neu 1 yn unig. Mae ciwbitiau yn gallu bodoli ar sawl ffurf ar yr un pryd oherwydd egwyddor arosodiad (superposition). Mae ymglymiad cwantwm yn rhywbeth arall y mae ciwbitiau yn eu profi. Gall 2 giwbit fod yn gyd-ddibynnol, sy’n golygu y gall un ciwbit ddylanwadu ar gyflwr un arall, ni waeth pa mor bell ydyn nhw o’i gilydd! Mae’r egwyddorion hyn yn galluogi cyfrifiaduron cwantwm i brosesu llawer iawn o ddata ar yr un pryd, sy’n eu gwneud yn hynod bwerus pan mae’n dod i dasgau cymhleth na fyddai cyfrifiaduron arferol yn gallu eu perfformio mor gyflym. Er enghraifft, mae cyfrifiaduron arferol yn gwirio pob datrysiad posibl yn unigol, ond mae cyfrifiaduron cwantwm yn gallu prosesu sawl datrysiad ar yr un pryd, sy’n cyflymu’r broses yn sylweddol.