المجلة العلمية اهرام مجلة مستقلة تحت إشراف هاني سلام
الحوسبة الكمومية و صناعة المستقبل
بقلم – أ / ناهد السمدونى
منسقة مؤتمرات علمية
الحوسبة الكمومية
لتبسيط الأمر عزيزى القارئ علينا اولا ان نفهم معنى الحواسيب الكمومية (quantum computing) فهى حاسب ألى يعتمد على ظواهر ميكانيكا الكم و بالتالى فهو أسرع بكثير من أجهزة الكمبيوتر التقليدية فى حل المعادلات الاكثر تعقيدا و والجدير بالذكر أن أجهزة الكمبيوتر الكمومية يعتقد أنها قادرة على حل مشاكل معينة بسرعة لا يستطيع أي كمبيوتر تقليدي حلها في أي فترة زمنية ممكنة وهو إنجاز يُعرف باسم “التفوق الكمي ” و يحدث هذا عن طريق ان الالكترونات تتواجد بعدة حالات و تداخل معا اثناء عملية الحوسة على نفس طريقة عمل العقل البشرى و هذا يسمى بالتداخل الكمومى و يكون امواج من البيانات فتتم الحوسبة بشكل سريع جدا .
كيف تم تصنيعه؟
للوصول الى هذه التطورات العملاقة فى انظمة الحاسب الألى يتطلب تواجدها فى بيئة شديدة البرودة ويتم توفير مساحات شاسعة لإستيعاب هذا الحاسب الضخم تقوم أجهزة الكمبيوتر الكلاسيكية ، التي تشمل الهواتف الذكية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة ، بترميز المعلومات في “بت” bitثنائية يمكن أن تكون إما 0 أو 1. في الكمبيوتر الكمومي ، تكون الوحدة الأساسية للذاكرة هي بت كمي أو كيوبت تصنع الكيوبتات باستخدام أنظمة فيزيائية ، مثل دوران الإلكترون أو اتجاه الفوتون.
إستخدامات الحواسيب الكمومية
ربما يكون الامر حديثا و لكن المستقبل يعتمد على هذا التطور الهائل فى علم الحوسبة و سيكون متداخل فى تطوير العديد من المجالات قريبا و منا:
- مجال الصحة وعمل إختبارات الادوية و العقاقير.
- علوم الفضاء و الإستكشاف.
- علوم الطبيعة و المناخ و التوقعات الخاصة بالبيئة.
- مجال تأمين المعلومات و البيانات حيث انه من الصعب جدا يكاد يكون مستحيل إختراق تدفق البيانات.
- و اخيرا فهو سيمثل خطوة كبيرة جدا فى مجال الذكاء الإصتناعى و الروبوتات.
المزايا
كما سبق عزيزى القارئ هو يمثا حاسب ألى زو سرعة و دقة فائقة و يقوم بعمليات حسابية معقدة جدا و فى وقت قصير يكاد يكون لحظى الى جانب انه و كما ذكرنا من قبل من الصعب جدا إختراق بياناته او سرقتها و استخدامه سيعد تطوير كبير جدا فى كل المجالات .
العيوب
- السعر المرتفع غير متاح للاستخدام العام. كما أن الأخطاء في هذا النوع من أجهزة الكمبيوتر عالية لأنها لا تزال في مرحلة التطوير.
- لكل نوع من أنواع الحسابات ، يحتاج إلى كتابة خوارزمية جديدة. لا يمكن لأجهزة الكمبيوتر الكمومية أن تعمل كأجهزة كمبيوتر كلاسيكية ، فهي تحتاج إلى خوارزميات خاصة لأداء المهام في بيئتها.
- يحتاج الى بيئة خاصة ليعمل جيدا مثل المساحة و درجة البرودة المطلوبة لكى يعمل.
المراجع :
- Quantum computing models for artificial neural networks
Stefano Mangini,1, 2, ∗ Francesco Tacchino,3 Dario Gerace,1 Daniele Bajoni,4 and Chiara Macchiavello1 - الحوسبة الكمومية، المفاهيم الأساسية والدراسات المنطقية الكمومية
جمال الشوفي* 2020
