Page 6 - سلسلة العلم والتقانة والابتكار 14 ن

‫مبادئ الحوسبة الكمومية‬

‫يعمل الحاسوب الكمومي باستخدام مبادئ ميكانيكا الكم‪ ،‬ولا سيما الت اركب والتشابك‪:‬‬
‫التراكب‬

‫إن الكيوبت بحد ذاته لا أهمية كبيرة له‪ ،‬إلا أنه يمكن أن يؤدي خدعة مهمة‪،‬‬
‫فهو يضع المعلومات الكمومية التي يحملها في حالة من الت اركب‪ ،‬والتي تمثل‬
‫مزيجاً من جميع التكوينات الممكنة للكيوبت؛ والمثال الأشهر على حالة الت اركب‬

‫هو قطة شرودينغر التي يمكن أن تكون حية وميتة في الوقت نفسه‪.‬‬

‫وينص الت اركب على إمكانية إضافة حالتين كموميتين أو أكثر وتكون النتيجة حالة كمومية صالحة أخرى‪ ،‬حيث يمكن لمجموعات‬
‫الكيوبتات في حالة الت اركب إنشاء مساحات حسابية معقدة ومتعددة الأبعاد‪ ،‬ويمكن تمثيل المشكلات المعقدة بط ارئق جديدة في‬
‫هذه المساحات‪ .‬هذا الت اركب للوحدات الكمومية يعطي الحواسيب الكمومية توازيها المتأصل‪ ،‬ما يمّكنها من معالجة ملايين‬

‫العمليات على نحو مت ازمن ويجعلها أسرع من الحواسيب التقليدية بملايين الم ارت‪.‬‬

‫التشابك‬
‫التشابك هو تأثير ميكانيكي كمومي يربط بين سلوك شيئين منفصلين‪ .‬وعندما يتشابك‬
‫اثنان من الكيوبتات‪ ،‬فإن التغيي ارت في أحدهما تؤثر بصورة مباشرة في الآخر‪ .‬ويسمح‬

‫التشابك الكمومي للحواسيب الكمومية بحل المشكلات المعقدة على نحو أسرع‪.‬‬

‫الاستخدامات المتوقعة للحوسبة الكمومية‬

‫ثمة إجماع على أن الحواسيب الكمومية لن تحل محل الحواسيب التقليدية‪ ،‬فهي ليست مخصصة للاستخدامات التقليدية؛ ومع‬
‫ذلك توجد استخدامات كثيرة محتملة للحوسبة الكمومية‪ ،‬التي قد يقتصر استخدامها على الأجهزة الحكومية والشركات الكبيرة‬
‫والجهات البحثية‪ .‬لا يمكن تحديد المجالات التي ستدخلها الحوسبة الكمومية على وجه الدقة الآن‪ ،‬إلا أنه من ال ُمتوقع أن يكون‬

‫للحوسبة الكمومية دور بارز في كل مما يلي‪:‬‬

‫الكيمياء‪ :‬نمذجة الجزيئات الكيميائية والأجسام دون الذرية مثل الإلكترونات والفوتونات؛ والحصول على نمذجة أكثر دقة للتفاعلات‬
‫الكيميائية‪ ،‬والطريقة التي تتفاعل فيها الجسيمات دون الذرية أو الجزيئات الكيميائية مع بعضها بعضاً‪.‬‬

‫الصحة‪ :‬د ارسة تفاعل الأدوية مع الفيروسات أو البكتيريا المسببة للأم ارض‪ ،‬واستخدام النتائج لتطوير أدوية ولقاحات أفضل وأقل‬
‫أض ار اًر جانبية‪.‬‬

‫المال‪ :‬التنبؤ بسوق الأو ارق المالية؛ والتحسين الكمومي لمحافظ القروض بحيث يستطيع المقرضون إعادة توظيف بعض رؤوس‬
‫الأموال وخفض أسعار الفائدة وتحسين عروضهم‪.‬‬