با ظهور و پیدایش کامپیوترهای کوانتومی، وارد عصر جدیدی شده‌ایم که قدرت محاسبات به طور چشمگیری افزایش یافته است. محاسبات کوانتومی حوزه‌ای از علوم کامپیوتر می‌باشد که از اصول نظریه کوانتومی استفاده می‌کند. نظریه کوانتومی رفتار انرژی و مواد را در سطوح اتمی و زیر اتمی توضیح می‌دهد. اگر چه محاسبات کوانتومی یک فناوری به سرعت در حال ظهور است. اما این پتانسیل را دارد که پس از رسیدن به بلوغ، یک فناوری مخرب باشد. کارشناسان تخمین می‌زنند که ممکن است سال‌ها طول بکشد تا محاسبات کوانتومی مزایای عملی را ارائه دهد.
محاسبات کوانتومی چیست؟
این نوع محاسبات یک رویکرد جدید بر اساس اصول مکانیک کوانتومی برای انجام محاسبات بنا شده است. این نوع محاسبات کوانتومی از رفتارهای منحصر به فرد فیزیک کوانتومی برای حل مسائلی استفاده می‌کند که برای محاسبات کلاسیک بسیار پیچیده هستند. از نظر تئوری، کیوبیت‌های متصل می‌توانند از تداخل بین حالت‌های کوانتومی موج مانند خود برای انجام محاسباتی استفاده کنند که ممکن است میلیون‌ها سال طول بکشد.
کیوبیت چیست؟
کیوبیت‌ها در محاسبات کوانتومی مانند بیت‌ها در محاسبات کلاسیک عمل می‌کنند. اما رفتار آن‌ها بسیار متفاوت است. بیت‌های کلاسیک باینری هستند و فقط می‌توانند موقعیت 0 یا 1 را نگه دارند. اما کیوبیت‌ها می‌توانند برهم‌نهی همه حالت‌های ممکن را داشته باشند.
محاسبات کوانتومی چگونه کار می‌کند؟
یک کامپیوتر کوانتومی دارای سه بخش اصلی است:
• منطقه‌ای که کیوبیت‌ها را در خود جای داده است
• روشی برای انتقال سیگنال به کیوبیت‌ها
• یک کامپیوتر کلاسیک برای اجرای یک برنامه و ارسال دستور العمل
برای برخی از روش‌های ذخیره کیوبیت، واحدی که کیوبیت‌ها را در خود جای می‌دهد در دمایی بالاتر از صفر مطلق نگه داشته می‌شود تا انسجام آن‌ها به حداکثر برسد و تداخل کاهش یابد. سایر انواع محفظه کیوبیت از یک محفظه خلاء برای کمک به حداقل رساندن ارتعاشات و تثبیت کیوبیت‌ها استفاده می‌کنند. سیگنال‌ها را می‌توان با استفاده از روش‌های مختلفی از جمله: امواج مایکروویو، لیزر و ولتاژ به کیوبیت‌ها ارسال کرد.
کاربردها و مزایای محاسبات کوانتومی
کاربردهای بالقوه این محاسبات گسترده است و در زمینه‌هایی مانند: رمزنگاری، امور مالی و کشف دارو استفاده می‌شود. با پیاده سازی محاسبات کوانتومی می‌توان چندین صنعت را متحول کرد و با ادامه مطلب...
