الكومبيوتر الكمي | Quantum Computing

الكومبيوتر الكمي
الكومبيوتر الكمي

 

يسعى علماء التقنية إلى تطوير أجهزة الحاسوب والعمل على تقنيات جديدة تساير الثورة التكنولوجية الهائلة في الآونة الأخيرة. 


حيث ابتكر علماء التقنية الكومبيوتر الكمي أو الكوانتم كومبويتر، الذي يختلف كتثيرًا عن الحاسوب العادي.


هل سمعت عن الحاسوب الكمي من قبل؟ إذا كنت ممن يسعون لتتبع أخبار التقنية، فسوف نخبرك عبر سطور مقالنا التالي عن الكوانتم كومبويتر وما هي طريقة عمله؟ وما هي أهم استخداماته؟


ما هو الكومبيوتر الكمي؟

يعرف الكومبيوتر الكمي أو الكمومي أيضًا باسم الكوانتم كومبيوتر Quantum Computer، الذي يختلف عن أجهزة الحاسوب العادية. 


حيث يعتمد الحاسوب الكمي على مبادئ ميكانيكا الكم ونظرياتها، مثل: حالة التشابك الكمومي أو التراكب الكمومي، التي تستخدم في معالجة البيانات.


الجدير بالذكر هو أن هذه التقنية تؤهل الحاسوب للقيام بإجراء عمليات حسابية لا يستطيع الحاسوب العادي القيام بإجرائها.

كيف تعمل الحوسبة الكمية؟

كما نعرف أن آلية عمل الحواسيب العادية تعتمد على تقنية بت Bit، بينما في الكومبيوتر الكمي يعتمد على تقنية قياس البيانات بالكيوبت Qubit وهو اختصار إلى Quantum Bit. 


بالإضافة إلى اعتماد الكوانتم كومبيوتر على الاستفادة من الخواص الكمية للجسيمات لتمثيل البيانات ومعالجتها، واستخدام قواعد ميكانيكا الكم أيضًا لتنفيذ وبناء العمليات والتعليمات على هذه المعلومات.


الجدير بالذكر هو أن الكومبيوتر الكمي يعالج الترانزستروات 0 أو1 في نفس الوقت بينما في الحاسوب العادي يتم معالجة كلِِ على حدى.


تاريخ الكومبيوتر الكمومي

ظهر أول حاسوب كمي أوكوانتم كمبيوتر من قبل شكرة "IPM"، التي أعلنت عن أول حاسوب كمومي تجاري. 


إذ يعمل هذا الحاسوب بقدرات وسرعات تفوق الحاسوب القديم بملايين المرات، كما عرف هذا الكومبويتر الكمي العملاق باسم "IPM Q System One". 


الجدير بالذكر هو أن شركة IPM أعلنت عن هذا الكومبويتر الكمي عندما شاركت في معرض الإلكترونيات الاستهلاكية التجاري، والذي أقيم في مدينة لاس فيغاس. كما وضع هذا الحاسوب ضمن مكعب مصنوع من الزجاج السميك، والذي يتراوح حجمه 2.7 م * 2.7 م. 


يعمل هذا المكعب المصنوع من الزجاج السميك على حجب الأصوات الخارجية، كما ينع وصول درجات الحرارة العالية والإهتزازات إليه.



ما هي الوظائف التي تندرج تحت الحوسبة الكمومية؟

يتميز الكومبيوتر الكمي أو الكوانتم كومبيوتر بإجراء العمليات الحسابية المعقدة في وقت أسرع من الحاسوب العادي، كما أنه يستطيع فك الشفرات التي تستخدمها بعض الجهات مثل: البنوك.


تتمثل استخدامات الحاسوب الكمي فيما يلي: 


  • تستخدم في تحسين وظائف الرادار، للكشف عن الصواريخ والطائرات وغيرها.

  • تدخل الحوسبة الكمومية مع المستشعرات الكيميائية في الحفاظ على الماء من التلوث وبقائه نقيًا.

  • يستخدم الحاسوب الكمومي في الحفاظ على شفرات البنوك أو فكها، بالإضافة إلى استخدامه في إجراء المعاملات المالية الضخمة.

  • يدخل الكوانتم كومبيوتر في الشئون العسكرية  والمخابرات أيضًا، وآلية تتبع الصواريخ والطائرات الحربية.

  • كما تستخدم في العلوم الحيوية والبيولوجية والكيميائية لقدرتها على فك البيانات المعقدة.

  • تستخدم في صناعة الأدوية، وسفن الفضاء وغيرها.

  • تلعب الحوسبة الكمومية دورًا مهمًا في الذكاء الاصطناعي، والتصنيع الرقمي.



 

ما مدى سرعة الكومبيوتر الكمي؟

كما ذكرنا سابقًا أن الكوانتم كومبيوتر يقوم بإجراء عمليات حسابية أسرع مليون مرة من الحواسيب القديمة، إذ قام الحاسوب الكمومي بإجراء عملية حسابية من Google Sycamore مما جعلته أسرع 158 مرة من الحاسوب الكلاسيكي القديم.



الانترنت الكمي

تزامنًا بالتطور الذي حدث في عالم الحاسوب وابتكار الحاسوب الكمي، والذي استطاع فك شفرات ومعادلات رقمية معقدة. بالإضافة إلى التطور الرقمي وزيادة الحاجة إليه ابتكر علماء التقنية الانترنت الكمي. يعمل الانترنت الكمي على ربط الحواسيب الكمومية مع بعضها، وحماية البيانات من التشفير والتهكير مثل: البيانات العسكرية  أو البنكية أو العلمية.


ختامًا، بعد أن تعرفنا على الكمبويتر الكمي واستخداماته، نذكرك أن علم الحاسوب من العلوم المعقدة، التي لا تقف على اختراع واحد بل دائمًا في تطور مستمر يواكب الثروة التكنولوجية الهائلة.



اقرأ أيضًا



المراجع

Wikipedia.com

newscientist.com