الحواسيب الكمومية

[فـادي الـشـام]

الحواسيب الكمومية

Quantum computers

يعتمد على مبادئ ميكانيكا الكم وظواهره، مثل حالة التراكب الكمي والتشابك الكمي

في الحواسيب التقليدية، تكون كمية البيانات مقاسة بالبت
في الحاسوب الكمي فتقاس كمية البيانات بالكيوبت qubit (اختصارا ل Quantum bits )

المبدأ الأساسي للحوسبة الكمية هي القدرة على الاستفادة من الخواص الكمية للجسيمات لتمثيل البيانات ومعالجتها
إضافة لاستخدام قواعد ميكانيكا الكم لبناء وتنفيذ التعليمات والعمليات على هذه البيانات

الحاسوب العادي يقوم بتنفيذ عملية واحدة فقط 0 أو 1
الحاسوب الكمومي غير مقيد يقوم بتنفيذ عدة عمليات لا نهائية مختلطة بوقت واحد
0 1 1 0 0 11 0 1 بنفس الوقت

الحاسب الكمومي
ينفذ 10 تريليون عملية خلال الثانية الواحدة (Teraflops)

الحاسب الكمومي
أسرع من الحواسيب الفائقة (Supercomputers)
الموجودة اليوم بملايين المرات!

بعض مجالات إستخدام الحواسيب الكمومية​

• التشفير (cryptography)​

فك الشيفرات و كسر شيفرات الخوارزميات خلال ساعات
و التي تحتاج الى مئات السنين في الحاسوب العادي

• المحاكاة (simulation)​

محاكاة بعض التجارب الفيزيائية أصبح مهمة ضرورية لتقدم الطب والهندسة وصناعة الدواء و الطاقة النووية
لذلك تقوم المخابر العلمية بتطبيق عمليات محاكاة على الحواسيب الخارقة. هذه العملية المكلفة والطويلة
ستكون متاحة وسهلة التطبيق على الحواسيب الكمومية

​

• برمجة أكثر نجاعة​

البرمجة على الحواسيب الكمومية تحمل فلسفة مختلفة وأكثر نجاعة، لأنها لا تتعامل مع البيانات بطريقة خطية بسيطة
بل تتعامل مع البيانات بطريقة شمولية وذكية. فالحاسوب كمومي يحتاج على إلى الجذر التربيعي (√)
من عدد المحاولات التي يقوم بها حاسوب تقليدي في عمليات البحث داخل قواعد البيانات
يعني إذا كان حاسوب تقليدي يحتاج إلى مليون خطوة للوصول إلى معلومة في قاعدة بيانات
فإن الحاسوب الكمومي يحتاج إلى 1000 خطوة فقط

​

• الذكاء الصناعي​

جامعة كاليفورنيا تذكر أن عددا من الباحثين فيها، قد قاموا بتعليم حاسوب كمومي يحتوي على 1152 كيوبت
طريقة التعرف على الأشجار من خلال صور الأقمار الصناعية
و كشفت تفوق الحواسيب الكمومية في مجالات التعلم الألي

6 حواسيب كمومية كافية لتغطية إحتياجات الولايات المتحدة الأميركية

 

[فـادي الـشـام]

​

 

[فـادي الـشـام]

​

 

[فـادي الـشـام]

صورة للحاسوب الكمومي الخاص بـشركة ريجيتي Rigetti
يتم الاحتفاظ به عند درجة حرارة قريبة من الصفر المُطلق

​

 

[السحاب]

الحاسوب العادي يقوم بتنفيذ عملية واحدة فقط 0 أو 1
الحاسوب الكمومي غير مقيد يقوم بتنفيذ عدة عمليات لا نهائية مختلطة بوقت واحد
0 1 1 0 0 11 0 1 بنفس الوقت




اعتقد حدث لديك لبس هنا الامر كتالي
الحاسوب لتقليدي يتعامل ب٠ ١
٠ لا توجد اسارة كهربائية
١ يوجد اشاركة كهربائية
بينما الكمي يتخدم سلوك المادة للتعبير عن تلك الحالات يعني تسطيع تمثيل عدد لا محدود من حالات للتقريب
مفردات لغة الحوسبة التقليدية ٠ او ١
بينما مفردات لغة الحوسبة الكمية ٠/٢/٣/٤/٥/٦/٧/٨/٩/٠٠٠٠٠٠٠٠٠

يعني الفرق مثل الفرق بين لغة ضعيفة فليلة الحروف تكون مفرداتها قليلة ولغة غزيرة الاحرف مفرداتها عددها كبير

 

[فـادي الـشـام]

حاسوب غوغل الكمومي استطاع حل مسألة في ثلاث دقائق و20 ثانية
المسألة ذاتها ستستغرق عشرة آلاف سنة لكي يحلها الكمبيوتر الخارق "ساميت"
الأقوى من نوعه في العالم اليوم

​

 

[فـادي الـشـام]

​

 

[فـادي الـشـام]

الكمبيوتر الخارق "ساميت"

​

 

[السحاب]

​

""
وفي حين لاقى البحث الخاضع لمراجعة النظراء استحسانا، مع مقارنة وليام د. أوليفر من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا نتائجه المنشورة في نيتشر برحلة الطيران الأولى التي قام بها الأخوان رايت، فإن مشككين يقولون إن غوغل تضخم من شأن الإنجاز.

فقد قال الباحثون في آي.بي.ام، منافس غوغل الرئيسي في مجال الحوسبة الكمومية، إن حاسوبا خارقا مزودا بقرص تخزين إضافي يمكنه حل مشكلة الأعداد العشوائية في نحو يومين ونصف، وبدقة أعلى.

وأضافوا أن غوغل ربما تجازف بتضليل الرأي العام بالتلميح إلى أن أجهزة الكمبيوتر الجديدة ستحل محل القائمة حاليا.

وقال داريو جل، مدير الأبحاث لدى آي.بي.ام، في مدونة "الحواسيب الكمومية لن تسود على التقليدية، بل ستعمل معها، لأن لكل مزاياه الخاصة"""

 

[المنشار]

​