ما هي الحوسبة الكمومية ؟ .. تقول أن قوانين الفيزياء التقليدية لا تحكم كل الكون، وقد تخطئ في بعض الحالات، وذلك حين تبلغ الجزيئات معدلاتًا متناهيةً في الصغر، غير أن ماذا لو تم الاعتماد على فيزياء الكم في عالم الحواسيب؟، سينتج حينها ما نسميه الحوسبة الكمومية وهي نص النص أسفله.
ما هي الحوسبة الكمومية ؟
يمكن القول بأنها قدوةٌ حوسبيٌّ مفترضٌّ ينهي من خلاله معالجة المعلومات وعمليات الحوسبة من خلال قوانين الكم، فوحدة البيانات الضرورية التي تستخدم في الحوسبة التقليدية، والتي تسمى البت تم استبدالها بوحدة معلوماتٍ أخرى يطلق عليها البت الكمومي (qubit) الذي يستند إلى الذرات والتراكيب الجزيئية المتناهية الدقة.
الفرق بين الوحدتين هو أن البت يمنح واحدةً من قيمتين؛ إما 0 أو 1 ولذلك يدعى الثنائية، في حين البت الكمومي فسيعطي وافرة قيمٍ هي إما 0 أو 1 أو التراكب بين 0 و 1، ولذا يقصد أن الكومبيوتر الكمومي لن يعتمد أسلوبًا محددًا في عمله وستكون هنالك نتائجُ وحلولٌ غفيرةٌ لجميع حالةٍ، وهذه القيم القريبة العهد الناتجة عن التراكب بين 0 و 1 ستكون غامضةً فيما يتعلق للحواسيب التقليدية.1.
اقراء ايضا : مواعيد اختبار القدرات 2021 محوسب
ماذا يعني التراكب
يمكن للبتات الكمومية أن تجسد مجموعةً هائلةً من القيم الناتجة عن الدمج بين القيمتين 0 و 1، ونسمي هذه القدرة على الإيجاد في حالاتٍ مغايرةٍ بوقتٍ واحدٍ بالتراكب.
يعالج الباحثون في مجال الحوسبة الكمومية هذه القيم المتراكبة باستخدام أشعة الليزر الدقيقة أو حزم الموجات الدقيقة، وبفضل هذه العملية يمكن للكومبيوتر الكمومي معالجة عددٍ ضخمٍ من الإجراءات بوقتٍ واحدٍ.
تظهر النتيجة النهائية عقب قياس جميع البتات الكمومية، وإنّ القيم المتراكبة في التتمة ستنهار حالتها الكمومية أو تنهدم لتغدو إما 0 أو1.
ما هو التشابك
في الكمبيوتر الكلاسيكي، تؤدي مضاعفة عدد البتات إلى مضاعفة المجهود لمعالجة تلك الأرقام والعمليات المتزايدة، في حين في الكومبيوترات الكمومية القريبة العهد، وبفضل ما يسمى بالتشابك، فإن إضافة بتات كمومية تكميلية إلى كومبيوترٍ كموميٍّ تسفر عن مبالغةٍ ضخمةٍ في تمكنها على التصرف مع الأرقام.
مثلًا؛ لو أنه لديك قائمة مركبة من ألف عنصرٍ تَستطيع فهرستها باستخدام عشرة مكوناتَ فحسب، حيث يمكن للباحثين تشكيل أزواجٍ من الكيوبتات المتشابكة مع بعضها؛ الأمر الذي يعني أن عنصري القرين موجودان في موقف مقدارٍ واحدةٍ، وهكذا سيؤدي تغيير وضعية أحد الكيوبتات إلى تغيير ظرف الكيوبت القرين على الفور بطريقةٍ يمكن التنبؤ بها، ولذا يحدث ذاك حتى إذا كانت تلك الكيوبتات المتشابكة بعيدةً عن بعضها مسافات طويلة جدًا.
تلك الأفضلية تجسد مفتاح قوة الحواسيب الكمومية القريبة العهد، رغم وجود الأخطاء الناتجة عن فك الارتباط بين البتات الكمومية المتشابكة.2.
الحوسبة الكمومية وقابلية التوسع
تمثل وحدة البت الكمومية ضعيفةً للغاية، وتعرضها للاضطرابات الخارجية يتسبب في انهيار حالتها الكمومية؛ وهذه تمثل إشكاليةً عارمةً وتحديًّا عارمًا بالنسبة للحوسبة الكمومية!.
لهذا كان البحث عن فئةٍ أكثر استقرارًا من البت الكمومي وجوبً ملحَّةً، وكان استعمال الكيوبت الطوبولوجي هو الحل الأمثل؛ فهو مستقرٌ بدرجةٍ ضخمةٍ، و يكمل تخزين البيانات عن طريقه بكيفيةٍ يشبه إلى حدٍّ ضخمٍ أسلوب عقدة على سلسلة، فبغض البصر عما يحدث للسلسلة تبقى العقدة محفوظةً، الأمر الذي يعني أنه سيكون لأجهزة الكمبيوتر الكمومية ذات البتات الطوبولوجية أساس أكثر صلابةً، وقدرةً على القياس بحجمٍ أعلى بكثيرٍ.