كيف ستحل أجهزة الكمبيوتر الكمومية المشكلات التي لا نعرف عنها

بعد عقود من التجارب، الملياراتمن الاستثمار في جميع أنحاء العالم وعدم اليقين بشأن النجاح، لا يزال الباحثون يثبتون أن الكمبيوتر الكمي يمكن أن يعمل بكفاءة أكبر من أجهزة الكمبيوتر التقليدية. وسبق أن نشرت شركة جوجل مقالاً في مجلة Nature العلمية، أعلنت فيه عن تطوير نموذج حاسوبي ثوري وتحقيق التفوق الكمي.

آفاق جديدة

بادئ ذي بدء، يمكن لأجهزة الكمبيوتر الكمومية أن تجعل رموز التشفير المستخدمة على نطاق واسع قديمة، مما يشجع بعض المؤسسات المالية ومؤسسات لتطوير خوارزميات واقية من الجديداكتب. بالإضافة إلى ذلك ، ستساعد هذه التقنية في حل الكثير من مشاكل العمل المرتبطة بتحسين العمليات التنظيمية الفردية والنشاط الكامل للشركة ككل.

إمكانات هذه الأجهزة ضخمة للغايةفي بضع دقائق ، سيتيح لك العثور على إجابات لأسئلة تتجاوز قوة طرق الحساب التقليدية ، أو حل المشكلات التي لا يعرفها أحد حتى الآن.

على سبيل المثال ، كيفية تجنب فقدان الطاقة أثناءمرورها عبر خطوط الكهرباء ، وكيفية استخدام النيتروجين في الهواء لإنشاء الأسمدة للنباتات ، أو تحديد الجزيئات التي يجب دمجها من أجل الحصول على أدوية حيوية جديدة دون إضاعة الوقت والمال لسنوات من الأبحاث المختبرية دون أي ضمان للنجاح.

تتحد كل هذه المشكلات من خلال تعقيدها وأسرار التفاعلات المدهشة في العالم دون الذري. وهنا يأتي دور المنطق الغريب لميكانيكا الكم.

غرابة الحوسبة الكمومية

الحقيقة هي أنه في ميكانيكا الكم القواعدالتي اعتدنا عليها ويمكننا ملاحظتها ، على سبيل المثال ، قوانين الفيزياء التي وصفها نيوتن لا تعمل. في عالمنا ، الكائنات في حالة معينة ، وموقعها وتتحرك في اتجاه معين. بالنسبة للحسابات الكلاسيكية ، هذا يعني أن الوحدة الأساسية للمعلومات (بت) يمكن أن تكون 0 أو 1 فقط.

قواعد غريبة من ميكانيكا الكم تسمحلا تملك الجسيمات الأولية ، مثل الإلكترونات أو الفوتونات ، حالة بسيطة محددة. أي ، يمكن أن يكونوا في نفس الوقت حقل موجه وموضوعًا ، ولديهم عدد لا حصر له من المواضع المحتملة في أي لحظة معيّنة ، ويختفون بدون أثر من مكان ويظهرون على الفور في مكان آخر.

هذه هي خصائص الجزيئات التي تستخدم في الترانزستورات الكمومية ، والتي هي المكونات الرئيسية لأجهزة الحوسبة.

ومع ذلك ، قرر فريق جوجل للذهاب أبعد من ذلك والجمع بين ميكانيكا الكم مع تكنولوجيا المعلومات. وقالوا إن هذا سمح للباحثين بالحصول على مجموعة ، بدلاً من مجرد الإشارة لأعلى أو لأسفل (0 أو 1) ، يمكن أن تعرض كل نقطة في أي اتجاه حول الكرة الأرضية. يمكن لمثل هذا النظام متعدد المهام معالجة المزيد من المعلومات في وقت واحد.

يمكن للبتات الكمومية (qubits) أن تتفاعل مع بعضها البعض في حالات متشابكة ، مما يسمح بدمجها لحل مشاكل محددة.

علاوة على ذلك، وعلى عكس الكمبيوتر الكلاسيكي،والتي تشق طريقها إلى الإجابة بشكل منهجي من خلال كميتين محتملتين، يندفع الكم بشكل فوضوي بحثا عن نتيجة مناسبة حتى يصل إلى الهدف، ولذلك قد تحدث خلال هذه العملية حسابات خاطئة وانحرافات بسيطة تتراكم تدريجيا ويمكن أن تؤدي إلى أخطاء والتي تعد اليوم واحدة من المشاكل الرئيسية للتكنولوجيا. ومع ذلك، يقوم العلماء بالفعل بتطوير أساليب لمكافحة الأخطاء.

عدم اليقين الكم

على الأرجح ، لن يستخدم هاتفك الذكي التالي الحوسبة الكمومية ، لكن على مدار العقد المقبل ، يمكنه اختراق حياتنا اليومية تدريجياً.

الحقيقة هي أنه لا أحد يعرف بالضبط كيفهذه التكنولوجيا سوف تغير العالم. يمكن للتأثير أن يظهر نفسه في الأساليب الهندسية الجديدة ، الصيغ الكيميائية غير المتوقعة ، طرق حل مشكلة تغير المناخ أو زيادة كفاءة الطاقة.

لا يمكن للباحثين أنفسهم أن يتنبأوا بالاتجاهات التي ستعمل بها الحواسيب الكمومية بشكل أفضل من الحواسيب التقليدية ، لأنهم لا يستطيعون التنبؤ بجميع الجوانب الممكنة.

</ P>