استكشاف عالم الحوسبة الكمومية

ماهية الحواسيب الكمية

تُعرف الحواسيب الكمية بأنها أجهزة حاسوب متطورة للغاية، تعتمد في عملها على مبدأ ميكانيكا الكم. بدلاً من استخدام البتات التقليدية (0 أو 1)، تستخدم هذه الحواسيب “الكيوبتات” (Qubits) التي يمكن أن تكون 0 أو 1 أو حتى كليهما في آن واحد (تراكب كمومي). هذا التراكب الكمي يُمكّن الحواسيب الكمومية من معالجة كم هائل من المعلومات بشكل متزامن، يفوق بكثير قدرة الحواسيب التقليدية. [1]

تُوفر هذه التقنية طاقة حاسوبية هائلة، مما يُسرّع العمليات الحسابية بشكل كبير ويُقلل من استهلاك الطاقة والجهد. يُعتبر هذا التطور محركاً رئيسياً لتقدم تقنيات الذكاء الاصطناعي وغيرها من التطورات التكنولوجية، وقادراً على حل مسائل رياضية معقدة بشكل دقيق وسريع. [1]

من أبرز التطبيقات المستقبلية، إنترنت الكم الذي يعتمد على تقنية التشابك الكمي، مما يجعله آمناً تماماً من الاختراق والسرقة. بدلاً من إرسال المعلومات، يتم نقلها عن طريق عكسها عبر الفوتونات، مما يضمن خصوصية البيانات بشكل كامل. [1]

مقارنة الحواسيب الكمومية والتقليدية

تتميز الحواسيب الكمومية عن نظيرتها التقليدية بالعديد من الخصائص. ففي حين تعتمد الحواسيب التقليدية على الترانزستورات التي تُمثّل المعلومات بـ 0 أو 1، تستخدم الحواسيب الكمومية الكيوبتات، والتي توفر قدرات معالجة متفوقة. [2]

زيادة عدد الكيوبتات المترابطة في الحاسوب الكمي تُعزز قوته الحسابية بشكل كبير، بخلاف زيادة الترانزستورات في الحواسيب التقليدية التي لا تؤدي إلى نفس الزيادة الملحوظة في الأداء. الحواسيب التقليدية مثالية للمهام اليومية، بينما تُعتبر الحواسيب الكمومية مثالية للمحاكاة وتحليل البيانات الضخمة، مثل التجارب الكيميائية وتطوير الأدوية. [2]

على الرغم من تكلفتها العالية مقارنة بالحواسيب التقليدية، إلا أن سرعة ذاكرة الحواسيب الكمومية تفوق بكثير سرعة ذاكرة الحواسيب التقليدية، مما يُمكنها من حل المشاكل المعقدة في دقائق، بينما قد تستغرق الحواسيب التقليدية آلاف السنين لحل نفس المشاكل. وقد أثبتت جوجل فعلياً هذه القدرة. [2]

تطبيقات الحوسبة الكمومية

بفضل قدرتها الهائلة على معالجة البيانات بسرعة ودقة، تُستخدم الحواسيب الكمومية في العديد من المجالات، منها: المجالات العسكرية والاستخبارات والمالية، وتصميم الأدوية. [3]

كما تلعب دوراً محورياً في تطوير تقنيات الذكاء الاصطناعي، والبحث في قواعد البيانات الضخمة، والتصنيع الرقمي. بالإضافة إلى ذلك، تُحسّن من كفاءة الرادارات، مما يُزيد من سرعتها في كشف الصواريخ والطائرات، وتُستخدم في أنظمة الاستشعار الكيميائية لمعالجة المياه. [3]

المراجع

• [1] SCIENCEALERT STAFF, “How Do Quantum Computers Work?”, sciencealert, Retrieved 31/1/2022. Edited.
• [2] مقالة نت (31/8/2021)،”تعريف الحاسوب الكمي .. ومميزاته وإستخداماته”،مقالة نت، اطّلع عليه بتاريخ 31/1/2022. بتصرّف.
• [3] دعاء محيي (14/12/2021)،”تعريف الحاسوب الكمي .. ومميزاته وإستخداماته”،المرسال، اطّلع عليه بتاريخ 31/1/2022. بتصرّف.