محاسبات کوانتومی چیست؟
محاسبات کوانتومی چیست؟
محاسبات کوانتومی به بخشی از پژوهش ها علمی در مسئله کامپیوتر ها گفته میگردد که
بر روی توسعه کامپیوتر هایی بر مبنای نظریه کوانتوم که طبیعت و خلق انرژی و ماده را در
سطح کوانتومی (اتمی و زیراتمی) آیتم بازبینی قرار می‌دهد متمرکز شده‌است.
ابتکار کامپیوتر های کوانتومی نمایانگر جهشی عظیم در توان پردازش کامپیوتر ها، چه نسبت
به معمولی ترین آنها (Abacus) گرفته و چه نسبت به ابرکامپیوتر های امروزی خواهد بود و در واقع
، واحد سنجش افزایش عملکرد کامپیوترهای کوانتومی نسبت به کامپیوتر های فعلی در محدوده
میلیون ها برابر بهتر و حتی بالاتر از آن قرار خواهد گرفت. کامپیوتر کوانتومی با پیروی از قانون ها
فیزیک کوانتومی اقتدار پردازش عظیمی را به دست خواهد آورد. این افزایش عملکرد از روش بضاعت
داشتن یک سری شرایط متعدد و انجام دستورها متعدد با به کارگیری از تمام جایگشت های ممکن
در یک عصر واحد به دست می‌آید. مرکز ها فعلی تحقیق در قضیه کامپیوتر های کوانتومی مشتمل
بر MIT،IBM، دانشکده آکسفورد و آزمایشگاه ملی Los Alamos میباشند.
مبانی اصلی کامپیوتر های کوانتومی در سال 1981 به وسیله Paul Benioff که در آزمایشگاه های ملی
Argonne فعالیت می‌کرد ساخت شد. وی به صورت نظری یک کامپیوتر کلاسیک را پباده سازی کرد
که با برخی از اصول مکانیک کوانتومی فعالیت می‌کرد. البته کلاً در جامعه علمی این اعتقاد موجود هست
که David Deutsch از دانش کده آکسفورد هدف اصلی برای تحقیق در قضیه کامپیوتر های کوانتومی را ساخت.
در سال 1984 وی در یک کنفرانس نظریه محاسبات کمپانی کرد و بعداز آن به تامل پباده سازی کامپیوتر هایی
به زمین خورد که به طور انحصاری از ضوابط کوانتوم پیروی نمایند. بعد تعدادی ماه سپس وی نوشته‌علمی
خویش را تحت عنوان او‌لین نوشته‌ی علمی دراین باره منتشر کرد. با نشر این نوشته‌ی‌علمی رقابتی داغ
برای بهره‌برداری از ایده های وی بوجود آمد ولی قبلی از این که به باز نگری موضوعی که وی آغازگرش بود
بپردازیم بهتر میباشد تا نگاهی به بگراند دنیای کوانتوم داشته باشیم.
نظریه کوانتوم
توسعه و گسترش نظریه کوانتوم در سال 1900 و با ارائه ای از سوی Max Planck به انجمن فیزیک آلمان ابتدا شد.
درین ارائه وی این ایده را معرفی کرد که انرژی نیز مانند ماده از واحد های منفرد کوچکی ساخته شده میباشد
( که به آنها کوانتا میگویند). در 30 سال آنگاه، پژوهش ها طولانی تر به وسیله
محققین گوناگون سبب به شعور فعلی ما از نظریه کوانتوم شد.
برای شناخت اضافه با نظریه کوانتوم پیشنهاد می کنیم نوشته‌علمی تحت را آیتم مطالعه قرار دهید:
Button
عنصرها اصلی نظریه کوانتوم
انرژی نیز مانند ماده بیش تر از این که به صورت یک موج پیوسته باشد از واحد های گسسته ای تشکیل‌شده میباشد.
ذرات بنیادین ماده و انرژی می‌توانند بسته به حالت به صورت ذره ای یا این که موجی خلق و خوی نمایند.
جنبش ذرات بنیادین به طور ذاتی تصادفی و در سود غیرقابل پیش گویی میباشد.
اندازه گیری همزمان دو مقدار کامل کننده یکدیگر، به عنوان مثال وضعیت و تکانه ی یک ذره بنیادین
به طور ناگزیر ناقص خواهد بود. هر چقدر یک مقدار با جزییات بیشتر اندازه گیری شود اندازه گیری مقدار دیگر ناقص ترخواهد بود.
پیشرفت های بیش تر نظریه کوانتوم
نیلز بور تعبیر و تفسیر کپنهاگی نظریه کوانتوم را توصیه کرد که تاکید مینماید یک ذره به عبارتی
چیزی میباشد که اندازه گیری میگردد( مثلا یک موج یا این که یک ذره) ولی تا وقتی که اندازه گیری
انجام نگرفته باشد نمی قدرت برای آن خاصیت مشخصی در لحاظ گرفت یا این که حتی فرض کرد
که موجود است. به صورت خلاصه، بور می بیان کرد که حقیقت عینی نیست. این مضمون سبب ساز
به ساخت اصلی به اسم برهم نهی کوانتومی شد که داعیه می نماید در شرایطی که چه ما نمی دانیم
شرایط هر شی چه میباشد ولی تا‌زمانیکه پیرو باز بینی آن نباشیم شی در واقع به صورت به طور همزمان
در همگی موقعیت های ممکن، موجود است.
برای به تصویر در آوردن این نظریه، میتوانیم از مقایسه دارای اسم و رسم و نسبتا بی رحمانه ی گربه ی
شرودینگر به کارگیری کنیم. اولیه این که ما یک گربه زنده داریم که آن را در یک باکس سربی قطور قرار میدهیم
. درین مرحله هیچ شکی نیست که گربه زنده میباشد. آنگاه ما یک پیاله کوچک از سیانید به درون باکس پرتاب میکنیم
و تماما باکس را می بندیم. اکنون ما نمی دانیم که ایا گربه زنده میباشد یا کپسول سیانید را شکسته و مرده میباشد
. با اعتنا بدین که نمی دانیم، سازه به ضابطه کوانتوم و اصل بر هم نهی(عده موقعیت های ممکن) گربه هم زنده میباشد
و هم مرده. فقط هنگامی که باکس را گشوده میکنیم و موقعیت گربه را باز بینی میکنیم میباشد که اصل بر هم نهی
از میان می رود و گربه یا این که زنده میباشد یا این که مرده.
تعبیر دوم نظریه کوانتوم،
نظریه یک سری جهانی میباشد. این نظریه می‌گوید به محض این که برای هر شی این پتانسیل
وجود داشته باشد که در هر حالتی باشد، عالم آن شی به تیم ای از عالم های موازی تغییر‌و تحول ماهیت می‌دهد
که تعداد آنها برابر تعداد موقعیت های ممکنی میباشد که شی می‌تواند داشته باشد و هرمورد از این عالم ها مشتمل
بر یک کدام از وضعیت های ممکن آن شی میگردد. همینطور، مکانیزمی برای برهم کنش در میان عالم ها موجود هست
که به طوری اذن می‌دهد تا تمامی وضعیت های ممکن در دسترس باشند و تمامی وضعیت های ممکن به طریقی
ذیل تاثیر قرار بگیرند. Stephen Hawking و Richard Feynman فقیه از پاراگراف دانشمندانی میباشند
که از این نظریه حمایت کرده اند.
اهمیت ندارد که هر فرد کدام یک از این تعبیر و تفسیر ها را تعیین می نماید. این اصل که به طریقی یک ذره قادر است
همزمان در یک سری شرایط باشد پیامد های مهمی را برای دانش رایانه ها در بر خواهد داشت.
محاسبات کوانتومی چیست؟
در صورت تمایل از سایت های دیگر ما استفاده کنید:
