علماء أمريكيون يبدعون حاسوبا كمّيا قابلا للبرمجة في نقلة تاريخية في علوم الكمبيوتر

أبدع علماء فيزياء أمريكيون من جامعة ماريلاند (كوليج بارك) حاسوبا كميا صغير الحجم قابلا للبرمجة.

منذ ظهور أول كمبيوتر عام 1941 برز العديد من الاكتشافات والاختراعات الفيزيائية وتطورت الحواسيب في اتجاهات مختلفة، لتصبح الآن صغيرة الحجم جذابة المظهر، وذات كفاءة عالية وإمكانيات متطورة.

لكن مشاكل البنوك والحكومات وكبرى الشركات، وهواجس سرقة البيانات وارتفاع كفاءة قراصنة الحاسوب أظهرت الحاجة لجيل جديد من الحواسيب، يتفوق على الحاسوب الكلاسيكي، وهي الحواسيب الكميّة، التي ربما تمثل حلا لمثل هذه المعضلات.

يتشكل الحاسوب الكمّي من مكونات الكترونية صغيرة جدا، ربما تماثل الذرات المنفردة حجما، وبالتالي تخضع هذه المكونات الدقيقة لقوانين ميكانيكا الكم. ولهذا السبب يعتبر الحاسوب الكمي جزءا من تكنولوجيا النانو الحديثة.

ويتألف الحاسوب الجديد الذي طوره علماء الفيزياء الأمريكيون من 5 مما يسمى ال”بِتّات الكمية” (qubit)، يتم التحكم فيها بالليزر.

وأظهرت التجارب أن هذا الحاسوب الكمي يستطيع العمل بخوارزميات كمّية مختلفة ولا يتطلب الانتقال من خوارزمية إلى خوارزمية أخرى أي تغيير في عتاد الحاسوب أي حديده.

كما يمكن تطوير هيكلية هذا الحاسوب عن طريق توصيله بحواسيب مماثلة أخرى، مما سيسمح بزيادة القدرات الحسابية للمنظومة حتى آفاق غير مسبوقة.

ولتبسيط المفهوم نقول إن الحاسوب العادي تتم فيه معالجة البيانات بإظهارها عن طريق بِتّات يمكن أن تتخذ قيمة واحدة فقط من بين القيمتين 0 و1، لكن في الحاسوب الكمي يتحول المفهوم الكلاسيكي للبِتات حتى درجة “بت كمي” (qubit)، حيث يمكن أن يتخذ هذا البِتّ الكمي عددا متناهيا من القيم، إضافة إلى قيمتي 0 و1، مما يعتبر صيغة كمية إضافية بالنسبة للقيمتين المذكورتين.

هذا ويعتقد المختصون أن إمكانيات الأجهزة الكمية ستفوق إمكانيات المنظومات الحسابية المعاصرة بمئات وربما آلاف المرات.