بناءا على طلب @Suspendboy2 هشرح بشكل مبسط الـ Quantum Computing بس استحملوا معايا الموضوع مش أسهل حاجة 😄 وعشان نشرحها لازم نحكي قصة الأول عشان نفهم التعبير جي منين!
في الحوسبة التقليدية كل حاجة من خلال البرمجة من صور وكتابة وصوت وارقام بتتحول من الكيبورد والكاميرا والمكيروفون لـ 1 (كهربا) و0 (مفيش كهربا) في الدواير الكهربائية زي ذاكرة الكمبيوتر Memory وبتتم العمليات الحسابية في الـ Processor وبعدين بتترجم عشان تفهمها. كل 0 و1 من دول أسمه Bit
لو بصينا على أنواع الـ Processor هنلاقي مثلا أن في منه 32 bit وفي منه 64 bit وفي الMemory مثلا 8 Gigabyte والهارد 1 Terabyte. كل دي وحدات بتعبر عن ال Bits اللي بيتم التعامل معاها في الدواير الكهربائية وكل Bit فيهم يا إما صفر 0 يا إما واحد 1.
شوية فلسفة: ده معناه أن الـ Bit الواحد له وضعيتين two states يا إما هو 0 يا إما هو 1 .. ينفع يبقا 0 و1 في نفس الوقت؟ لأ.. ينفع ال 5 تبقا 5 و4 في نفس الوقت؟ لأ. والكلام ده يتسق مع التفسير المنطقي لعقل الإنسان للواقع أن الشيء (مثلا زي الـ Bit) ماينفعش يبقا هو وعكسه في نفس الوقت.
سنة 1801 العالم الانجليزي Thomas Young عمل تجربة أسمها double-slit experiment (ودي تجربة ممكن تعملها في البيت) كان بيعدي ضوء من فتحة واحدة فنورت خط واحد على الحيطة، لما عدا الضوء من فتحتين، بدل ما يشوف خطين منورين بس، لقى خطوط كتير منورة على الحيطة. طب الخطوط دي جت منين وازاي!
الضوء له طبيعتين في نفس الوقت duality principle كجزيئات Particles بنشوفها وكموجات Wavesبنشوف تأثيرها من خلال الضوء المنور علحيطة. لما الضوء بيعدي فتحتين وأحنا مش شايفين أنهي جزيئات عدت من انهي فتحة، بنشوف الموجة من الجزيئات بتتداخل على نفسها Superposition كأننا رمينا زلطين في بحر
المعجزة أنك لو قدرت بأي طريقة "تقيس Measure" حركة أي جزيء واحد من الضوء Particle (محتاج جهاز يقيس، عينك مش هتجيبها) وتعرف هو عدى من أي فتحة، اللي هيحصل أنك بدل ما هتشوف خطوط الموجة،هتشوف خطين بس على الحيطة والموجة هتختفي Wave function collapse ! أهلا بيك في عالم الQuantum Physics
فيزياء الكم Quantum Physics بتحاول تفسر باستخدام قوانين زي النسبية ل Einstein و Max Planck ظواهر على مستوى الجزيئات الصغيرة القوانين التقليدية مش بتفسرها وكمثال فالجزيء الكمي Particle ممكن يكون له وضعيتين (مكانين) States في نفس الوقت، والحقيقة دي بتتأثر (بتتغير) على حسب قياسك له.
وده يخلينا نفتكر قصة قطة شرودنجر اللي بتقول أنك لو جبت قطة وحطيتها في صندوق مقفول مع مادة مشعة وجهاز أول ما بيقيس الاشعاع بيحرك شاكوش بيخبط ازازة فيها سم. فطول ما أنت مش باصص جوه الصندوق وشايف بيحصل فيه ايه من جوه بالنسبالك القطة حية وميتة في نفس الوقت لحد ما تبص فتعرف الحقيقة.
فيزياء الكم الهمت العلماء أنهم يخلقوا الحوسبة الكمية Quantum Computing وأول حاجة اخترعوها هي وسيلة غير ال Bit التقليدي بتاع ال0 وال1 يقدروا بيها يعبروا عن جزيء كمي الكترون أو ضوء له وضعيتين في نفس الوقت اسمه Qubit. الـ Qubit ممكن يكون 0 أو 1 في نفس الوقت زي الجزيئات الكمية.
الـ Qubit بيعبر عن حالة الجزيء الكمي قبل قياسه وهو بيحمل في قيمته احتمالية ما أنه يبقا 0 أو 1 زي قطة شرودنجر بالضبط انت ماتعرفش هي ميتة 0 ولا صاحية 1. أول ما الـ Qubit بيخش في عمليات منطقية وحسابية كمية ونصل لقياسة (بنبص جوه الصندوق) بنعرف هو 0 ولا 1 (بيتحول لـ Bit).
طب الحوسبة الكمية دي فادتنا في أيه، فادتنا اننا زي ما استخدمنا الدواير الكهربائية للتعبير عن الـ 0 وال 1 نقدر نستخدم الجزيئات الكمية الصغيرة (الكترونات أو جزيئات ضوء) كوسيلة لتخزين وعمل حسابات معقدة كبيرة جدا لو كانت بتاخد سنين في الكمبيوتر التقليدي هتاخد ثواني في الحواسب الكمية
وختاما نقول أن الحوسبة الكمية Quantum Computing هي استخدام خصائص الجزيئات الكمية وقوانين الفيزياء الكمية لمعالجة وتخزين البيانات بشكل فائق القدرة بيتيح المعالجة بشكل متوازي وأسرع ملايين المرات من الكمبيوتر العادي. وتخيلوا لما الذكاء الاصطناعي يستخدم الحوسبة الكمية هيحصل أيه؟
جاري تحميل الاقتراحات...