ما هي الحوسبة الكمومية الكمبيوتر الكمي أو ميكانيكا الكم وظواهرها مثل التراكب الكمي أو التشابك الكمي لمعالجة البيانات في أجهزة الكمبيوتر التقليدية، ولكن هنا قياس حجم البيانات في الكيوبتات ما هي الحوسبة الكمومية وفوائده سنعرف الإجابة الكاملة من خلال سطور مقالنا.
ما هي الحوسبة الكمومية
إنه نموذج للحوسبة النظرية التي تعالج البيانات وعمليات الحوسبة باستخدام قوانين الكم، حيث تستخدم الحوسبة التقليدية الكيوبت لمعالجة البيانات، بينما تستخدم الحوسبة الكمومية البتات الكمية (الكيوبتات)، والتي تعتمد على الذرات والبنى التحتية ذات الدقة المحدودة للغاية.
الفرق بين قليلا وبت الكم
يعطي البت إحدى القيمتين 0 أو 1 ويسمى ثنائي. تعطي البتة الكمية قيمًا متعددة، إما 0 أو 1، أو التداخل بين 0 و 1، مما يعطي الكمبيوتر الكمي عددًا كبيرًا من النتائج والحلول. على أساس كل حالة على حدة، وهذا ما لا يمكنها فعله والذي يعتمد على البت.
ما هو التداخل في الكم
تنبعث الكيوبتات الكمومية نطاقًا واسعًا من القيم التي تنتج عن الجمع بين 0 و 1. أطلق العلماء على هذه العملية تراكب. تتم معالجة هذه القيم المتداخلة أيضًا باستخدام أشعة الليزر الدقيقة والحزم الموجية. من خلال هذه العملية، يمكن للكمبيوتر معالجة عدد لا حصر له من العمليات في نفس الوقت.
فوائد الحوسبة الكمومية
يمكن أن توفر الحوسبة الكمية حلاً لمجموعة من المشكلات العالمية التي لا تستطيع أجهزة الكمبيوتر العادية حلها، ومن أبرزها
- الفرق الطوبولوجي يتطلب حل المشكلات الكبرى للكون مثل الاحتباس الحراري والمجاعة أجهزة كمبيوتر بملايين البتات، ولكن من خلال تطبيق الكيوبتات، ستوفر العديد من الحلول الفعالة لهذه المشاكل العالمية المعقدة.
- حل مشاكل نقص الغذاء في العالم تمنح الحوسبة الكمومية الكيميائيين حافزًا جديدًا لإنتاج الأسمدة التي تقلل انبعاثات غازات الاحتباس الحراري وتحسن جودة الإنتاج الغذائي العالمي. لا يمكن إجراء هذه العمليات بسهولة باستخدام أجهزة الكمبيوتر التقليدية لأنها تتطلب تحكمًا عاليًا في التفاعلات الكيميائية التي لا يمكن التحكم فيها إلا عن طريق الحوسبة الكمومية.
- تقليل استهلاك الطاقة إن أهم أهداف الحوسبة الكمومية هو تطوير اتصالات عالية السرعة ذات درجات حرارة عالية يمكن من خلالها نقل الطاقة دون فقدها بسبب المقاومة. تساهم الاكتشافات الجديدة في أجهزة الكمبيوتر الكمومية أيضًا في اختيار المواد ذات الخصائص المناسبة للموصلية الفائقة في درجات الحرارة العالية. هذه مشكلة معقدة لأجهزة الكمبيوتر المستخدمة اليوم.
- تحسين التعلم الآلي من خلال الحوسبة الكمية، يمكن تحقيق السرعة في حل مشكلات التعلم الآلي المعقدة. تهدف المصانع الكبيرة إلى تعظيم الإنتاج. يتطلب هذا تحسين كل عملية على حدة، وفي تلك الحالات، تساعد أجهزة الكمبيوتر الكمومية في توفير حلول لمخرجات بسيطة بأقل تكلفة.
الحوسبة الكمومية وقابلية التوسع
إن الكيوبت الكمي شديد التأثر بالاضطرابات الخارجية، مما يتسبب في انهيار حالته الكمومية. لذلك، يتم البحث عن نوع أكثر استقرارًا من البت الكمي، والكيوبت الطوبولوجي هو أحد أفضل الحلول، حيث يشبه تخزين المعلومات من خلاله عقدة في سلسلة حيث تظل المعلومات محفوظة. الأجهزة الكمية ذات الكيوبتات الطوبولوجية هي أيضًا أكثر قوة وقدرة على التوسع بشكل أكبر.
بهذا نصل إلى خاتمة مقالتنا التي أجبنا فيها ما هي الحوسبة الكمومية نتحدث عن الحوسبة الكمومية حيث نذكر فوائد الحوسبة وكذلك ة الحوسبة الكمومية والتوسع.