البحث عن مواضيع

الكمبيوتر الكمي هو أي وسيلة تعتمد على مبادئ ميكانيكا الكم وظواهره، مثل: حالة التراكب الكمي، والتشابك الكمي، للقيام بمعالجة العديد من البيانات، حيث أنه في الحواسيب التقليدية تكون كمية البيانات مقاسة بالبت، بينما في الحاسوب الكمي تقاس كمية هذه البيانات بالكيوبت، والمبدأ الأساسي والأكثر أهمية للحوسبة الكمية هي القدرة والتمكن من الاستفادة من الخواص والمعلومات الكمية للجسيمات لتمثيل و معالجة البيانات، بالإضافة إلى استخدام قواعد ميكانيكا الكم لبناء وتنفيذ التعليمات والعمليات على هذه البيانات. آلة تورنغ وضعها آلان تورنغ في ثلاثينات القرن العشرين، وهي آلة نظرية تتكون من شريط طويل لانهائي الطول مقسم على مربعات صغيرة الحجم، كل من هذه المربعات يحمل رمزان وهما: 0 و 1 أو يبقى فارغاً، هناك جهاز يقوم بقراءة هذه الرموز والفراغات وفهمها ويقوم بإعطاء تعليمات للقيام بعمل معين، فالحواسيب الكمية غير مقيدة بحالتين فهي ترمز المعلومات على شكل بيتات كمومية أو إختصاراً كما يمكن أيضاً أن توجد في الحالة المختلطة، فقد يمكن تمثيل البيتات الكمية في: أيونات. ذرات. فوتونات. إلكترونات. التحكم بالحواسيب الكمية يقوم علماء الحاسوب بالتحكم بالأجزاء المجهرية التي تتصرف كبتات كمومية في الحواسيب الكمية، فقد يستخدم العلماء أجهزة تحكم تتمثل في: لاقط أيونات: لإلتقاط الأيونات فقد يستخدم حقل ضوئي أو مغناطيسي أو الإثنين معاً. اللاقطات الضوئية: للتحكم بالجزيئات عادة ما يتم استخدام اللاقطات الضوئية. النقط الكمومية: فقد تستخدم هذه النقط لتحوي الإلكترونات وتتلاعب بها حسب الحاجة، وهي تصنع من مواد نصف ناقلة. أصناف نواقل مشوبة: فهي تحوي الإلكترونات بإستخدامها ذرات موجودة في المواد نصف الناقلة. دارات فائقة النقل: فهي تقوم بالسماح للإلكترونات بالتدفق دون أي مقاومة وعند درجات حرارة منخفضة. تطور الكمبيوتر الكمي تطورت الحواسيب في اتجاهات كثيرة ومختلفة منها: صغيرة الحجم، جميلة المنظر، إمكانيات متطورة، وكفاءة عالية بالمقارنة مع الحواسيب التي ظهرت قديماً، والتي كانت ذو أحجام كبيرة، والتي استخدمت تكنولوجيا الأنابيب المفرغة إلكترونياً مما جعل كفائتها متدنية جداً بمقارنتها مع الحواسيب الشخصية في وقتنا الحاضر. الحواسيب الكمية ما زالت تحت البحث وما زال النقاش والجدل حول ما إذا كان إيجاد مثل هذه الحواسيب ممكن أن يظهر على أرض الواقع أم لا. في وقت قريب تم بناء حاسوب كمي صغير يتكون من سبع بتات بواسطة سبع مغازل نووية، خمسة منها من نويات الفلور، واثنان من نويات الكربون، فبواسطة السبع بتات الكمية فقد تم الإستفادة من ميزة الحواسيب الكمية الفريدة ألا وهي قابلية وتمكن التراكب لقياس الأعداد الأولية المكونة للرقم 15 الا وهي 3 و 5. لكن تحليل الأعداد الكبيرة إلى عواملها الأولية يتطلب حاسوباً ذو عدد كبير من البتات الكمية. المراجع: 1 2

معلومات عن الكمبيوتر الكمي

معلومات عن الكمبيوتر الكمي
بواسطة: - آخر تحديث: 5 مارس، 2017

الكمبيوتر الكمي هو أي وسيلة تعتمد على مبادئ ميكانيكا الكم وظواهره، مثل: حالة التراكب الكمي، والتشابك الكمي، للقيام بمعالجة العديد من البيانات، حيث أنه في الحواسيب التقليدية تكون كمية البيانات مقاسة بالبت، بينما في الحاسوب الكمي تقاس كمية هذه البيانات بالكيوبت، والمبدأ الأساسي والأكثر أهمية للحوسبة الكمية هي القدرة والتمكن من الاستفادة من الخواص والمعلومات الكمية للجسيمات لتمثيل و معالجة البيانات، بالإضافة إلى استخدام قواعد ميكانيكا الكم لبناء وتنفيذ التعليمات والعمليات على هذه البيانات.

آلة تورنغ

وضعها آلان تورنغ في ثلاثينات القرن العشرين، وهي آلة نظرية تتكون من شريط طويل لانهائي الطول مقسم على مربعات صغيرة الحجم، كل من هذه المربعات يحمل رمزان وهما: 0 و 1 أو يبقى فارغاً، هناك جهاز يقوم بقراءة هذه الرموز والفراغات وفهمها ويقوم بإعطاء تعليمات للقيام بعمل معين، فالحواسيب الكمية غير مقيدة بحالتين فهي ترمز المعلومات على شكل بيتات كمومية أو إختصاراً كما يمكن أيضاً أن توجد في الحالة المختلطة، فقد يمكن تمثيل البيتات الكمية في:

  • أيونات.
  • ذرات.
  • فوتونات.
  • إلكترونات.

التحكم بالحواسيب الكمية

يقوم علماء الحاسوب بالتحكم بالأجزاء المجهرية التي تتصرف كبتات كمومية في الحواسيب الكمية، فقد يستخدم العلماء أجهزة تحكم تتمثل في:

  • لاقط أيونات: لإلتقاط الأيونات فقد يستخدم حقل ضوئي أو مغناطيسي أو الإثنين معاً.
  • اللاقطات الضوئية: للتحكم بالجزيئات عادة ما يتم استخدام اللاقطات الضوئية.
  • النقط الكمومية: فقد تستخدم هذه النقط لتحوي الإلكترونات وتتلاعب بها حسب الحاجة، وهي تصنع من مواد نصف ناقلة.
  • أصناف نواقل مشوبة: فهي تحوي الإلكترونات بإستخدامها ذرات موجودة في المواد نصف الناقلة.
  • دارات فائقة النقل: فهي تقوم بالسماح للإلكترونات بالتدفق دون أي مقاومة وعند درجات حرارة منخفضة.

تطور الكمبيوتر الكمي

  • تطورت الحواسيب في اتجاهات كثيرة ومختلفة منها: صغيرة الحجم، جميلة المنظر، إمكانيات متطورة، وكفاءة عالية بالمقارنة مع الحواسيب التي ظهرت قديماً، والتي كانت ذو أحجام كبيرة، والتي استخدمت تكنولوجيا الأنابيب المفرغة إلكترونياً مما جعل كفائتها متدنية جداً بمقارنتها مع الحواسيب الشخصية في وقتنا الحاضر.
  • الحواسيب الكمية ما زالت تحت البحث وما زال النقاش والجدل حول ما إذا كان إيجاد مثل هذه الحواسيب ممكن أن يظهر على أرض الواقع أم لا.
  • في وقت قريب تم بناء حاسوب كمي صغير يتكون من سبع بتات بواسطة سبع مغازل نووية، خمسة منها من نويات الفلور، واثنان من نويات الكربون، فبواسطة السبع بتات الكمية فقد تم الإستفادة من ميزة الحواسيب الكمية الفريدة ألا وهي قابلية وتمكن التراكب لقياس الأعداد الأولية المكونة للرقم 15 الا وهي 3 و 5.
  • لكن تحليل الأعداد الكبيرة إلى عواملها الأولية يتطلب حاسوباً ذو عدد كبير من البتات الكمية.

المراجع: 1 2