ما هو الحاسوب الكمومي؟ | مجلة نيو ساينتست

[et_pb_section fb_built =”1″ admin_label=”section” _builder_version=”4.16″ global_colors_info=”{}”][et_pb_row admin_label=”row” _builder_version=”4.16″ الخلفية_حجم=”الأولي” خلفية_الموضع=”top_left” خلفية_كرر=”تكرار ” global_colors_info=”{}”][et_pb_column type=”4_4″ _builder_version=”4.16″ custom_padding=”|||” global_colors_info=”{}” custom_padding__hover=”|||”][et_pb_text admin_label=”Text” _builder_version=”4.16″ الخلفية_حجم=”initial” الخلفية_position=”top_left” الخلفية_repeat=”repeat” global_colors_info=”{}”]

الحواسيب الكمومية هي آلات تستخدم خصائص الفيزياء الكمومية لتخزين البيانات وإجراء العمليات الحسابية.

الحواسيب الكمومية هي آلات تستخدم خصائص فيزياء الكم لتخزين البيانات وإجراء العمليات الحسابية. وهذا قد يكون مفيدًا للغاية في بعض المهام حيث يمكنها أن تتفوق بشكل كبير حتى على أفضل الحواسيب العملاقة لدينا.

تقوم الحواسيب التقليدية، التي تشمل الهواتف الذكية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة، بتشفير المعلومات باستخدام "بتات" ثنائية يمكن أن تكون إما 0 أو 1. الكمبيوتر الكم، الوحدة الأساسية للذاكرة هي البت الكمومي أو الكيوبت.

تُصنع الكيوبتات باستخدام أنظمة فيزيائية، مثل دوران الإلكترون أو اتجاه الفوتون. يمكن أن تتواجد هذه الأنظمة في العديد من الترتيبات المختلفة في آن واحد، وهي خاصية تُعرف باسم الكم. تراكبيمكن أيضًا ربط الكيوبتات معًا بشكل لا ينفصم باستخدام ظاهرة تسمى تشابك الكموالنتيجة هي أن سلسلة من الكيوبتات يمكنها تمثيل أشياء مختلفة في وقت واحد.

على سبيل المثال، تكفي ثمانية بتات للحاسوب التقليدي لتمثيل أي عدد بين 0 و255. لكن ثمانية كيوبتات تكفي للحاسوب الكمومي لتمثيل كل عدد بين 0 و255 في آن واحد. وبضع مئات من الكيوبتات المتشابكة تكفي لتمثيل أعداد أكثر من عدد الذرات في الكون.

هنا تكمن ميزة الحواسيب الكمومية على الحواسيب التقليدية. ففي الحالات التي يوجد فيها عدد كبير من الاحتمالات، تستطيع الحواسيب الكمومية معالجتها في آنٍ واحد. ومن الأمثلة على ذلك محاولة إيجاد العوامل الأولية لعدد كبير جدًا أو إيجاد أفضل مسار بين مكانين.

مع ذلك، قد توجد أيضاً العديد من الحالات التي تتفوق فيها الحواسيب التقليدية على الحواسيب الكمومية. لذا، قد تكون حواسيب المستقبل مزيجاً من كلا النوعين.

في الوقت الحالي، تُعدّ الحواسيب الكمومية شديدة الحساسية: فالحرارة والمجالات الكهرومغناطيسية والتصادمات مع جزيئات الهواء قد تتسبب في فقدان الكيوبت لخصائصه الكمومية. هذه العملية، المعروفة باسم التفكك الكمومي، تؤدي إلى انهيار النظام، وتحدث بسرعة أكبر كلما زاد عدد الجسيمات المشاركة.

تحتاج الحواسيب الكمومية إلى حماية الكيوبتات من التداخل الخارجي، إما عن طريق عزلها مادياً، الحفاظ على برودتهم أو بتعريضها لنبضات طاقة مضبوطة بدقة. يلزم وجود كيوبتات إضافية لتصحيح الأخطاء التي قد تتسلل إلى النظام.

[/ et_pb_text] [/ et_pb_column] [/ et_pb_row] [/ et_pb_section]