كل ما تريد معرفته عن تكنولوجيا الكم

الصفحة الرئيسية / المدونة / أحدث التقنيات / كل ما تريد معرفته عن تكنولوجيا الكم

"لو كان بإمكاني شرح ذلك للشخص العادي، لما كان الأمر يستحق جائزة نوبل"، مقولة شهيرة لريتشارد فاينمان أحد الصحفيين عند فوزه بجائزة نوبل في الفيزياء الكهروديناميكية الكمومية. كان يشير إلى عالم ميكانيكا الكم وطبيعته شديدة التعقيد. تتناول نظرية ميكانيكا الكم الوصف الرياضي ل سلوك المادة والضوء على المقياس الذري ودون الذري. إن مجال الحوسبة الكمومية، مثله مثل الفروع الكمومية الأخرى لفيزياء الكم، يستمد إلهامه من ميكانيكا الكم. أدناه نتناول بالتفصيل تطور الحوسبة الحوسبة الكمومية وأهميتها لمستقبلنا.  

جدول المحتويات

ما هي الحوسبة الكمومية؟

تعتمد الحوسبة الكمومية على مبادئ ميكانيكا الكم، وأهمها مبادئ التراكب الكمي والتشابك الكمي. يشير التراكب الكمي إلى إمكانية وجود شيء ما في حالات كمومية متعددة في وقت معين. تُترجم هذه الظاهرة إلى البتات الكمومية أو الكيوبتات، وهي عبارة عن تراكب للحالتين "0" و"1". تستخدم الحوسبة الكمومية هذه الكيوبتات لأداء مهام حسابية معقدة.  

تطور الحوسبة الكمومية

ريتشارد فeynman اقترح نموذجًا أساسيًا لأجهزة الكمبيوتر الكمومية التي ستكون قادرة على حل المشكلات المعقدة.  

أصبح تحليل الأعداد الصحيحة الكبيرة باستخدام أجهزة الكمبيوتر الكمومية ممكنًا بفضل خوارزمية شور التي طورها بيتر شور.  

A خوارزمية البحث في قاعدة البيانات الكمومية تم تطويره بواسطة Lov Grover مما أدى إلى زيادة سرعة حل مشاكل الحوسبة بمقدار 4 مرات. 

تم بناء نموذج كامل الوظائف لجهاز كمبيوتر كمي 2 كيوبت.  

تم تقديم أول كمبيوتر كمي قابل للاستخدام تجاريًا في العالم بواسطة شركة IBM.   

وسرعان ما بدأ السباق نحو الحوسبة الكمومية مع قفز عملاقي التكنولوجيا جوجل ومايكروسوفت أيضًا إلى عربة الحوسبة الكمومية مشهد براءات الاختراع للحوسبة الكمومية.  

أجهزة الكمبيوتر الكلاسيكية مقابل أجهزة الكمبيوتر الكمومية

لفهم كيفية الاختلاف بين الاثنين، من المهم معرفة كيفية عمل كل منهما. تتكون ذاكرة أجهزة الكمبيوتر الكلاسيكية من البتات، وهي وحدة معلومات بقيمة 1 أو 0. ومن ناحية أخرى، تستخدم أجهزة الكمبيوتر الكمومية الكيوبتات، والتي يمكن أن تحتوي على إحدى القيمتين أو كلتيهما في وقت واحد. تسمح لهم قدرة التراكب هذه بمعالجة المشكلات وحلها بسرعات أعلى بكثير من أجهزة الكمبيوتر التقليدية. نظرًا لأننا مقبلون على عصر معالجة البيانات، فإن أجهزة الكمبيوتر الكمومية ستثبت أنها المنقذ من خلال مساعدتنا في حل مشكلات التحسين المعقدة، وتحليل البيانات، والمحاكاة. ومع ذلك، تجدر الإشارة إلى أن أجهزة الكمبيوتر الكمومية لا تهدف إلى استبدال أجهزة الكمبيوتر الكلاسيكية. يتطلب بناء وصيانة الكمبيوتر الكمي موارد هائلة، وهي غير مناسبة للمهام اليومية التي تتضمن رسائل البريد الإلكتروني وجداول البيانات وما إلى ذلك.  

كيف ستؤثر الحوسبة الكمومية على الحياة

ال تطور الحوسبة سوف تستفيد الحوسبة الكمومية التي بشرت بها: 

سيتم تسريع عملية اكتشاف الأدوية وتطويرها واختبارها من خلال إدخال الحوسبة الكمومية. سرعة المعالجة العالية ستسهل الفهم العديد من الجزيئات والبروتينات والمواد الكيميائية باستخدام المحاكاة الكمومية. سيساعد هذا في مراجعة مجموعات متعددة بسرعات أعلى بكثير مما تسمح به أجهزة الكمبيوتر التقليدية. هناك أيضًا احتمال أن تؤدي الحوسبة الكمومية إلى إلغاء الحاجة إلى الاختبارات المعملية على البشر أو الحيوانات وبالتالي تقليل التكاليف. 

يعد تقييم النتائج المحتملة المتعددة أمرًا ضروريًا في الخدمات المالية. ومن خلال القدرة على التنقل عبر البيانات الكبيرة أو غير المنظمة، ستتمكن المؤسسات المالية من إجراء تقييمات أكثر دقة وفي الوقت المناسب. جتمويل الشركات, cأسواق رأس المال, إدارة المحافظو الأنشطة المتعلقة بالتشفير سوف يستفيد الجميع من السرعات الفائقة والتكاليف المنخفضة والمعاملات الأسرع. 

كما هو الحال في العلوم الطبية، فإن عمليات المحاكاة الكمومية عند تطبيقها للتنبؤ بالمناخ ومراقبته ستؤدي إلى نتائج مفيدة. ولديها القدرة على مساعدة البلدان على حل أزمة المناخ والتخفيف من المخاطر العالمية.  

يكاد يكون من المستحيل اختراق التشفير العالي الذي تصنعه أجهزة الكمبيوتر الكمومية. ولذلك، توفر أجهزة الكمبيوتر هذه أمانًا عاليًا محصنًا ضد الهجمات الإلكترونية. 

 تقريبًا جميع أقسام التصنيع، من المشتريات إلى الإنتاج، ستستفيد من الحوسبة الكمومية. ستكون المزايا مرئية من مرحلة تصميم المنتج نفسها حيث ستوفر الحوسبة الكمومية خيارات نماذج أولية متقدمة في أقل إطار زمني ممكن. ستصبح سلاسل التوريد أكثر كفاءة وانسيابية. سيكون تحسين مراقبة الجودة والأمن السيبراني المعزز مفيدًا للغاية للشركات. 

مشهد براءات الاختراع للحوسبة الكمومية

يكشف محرك بحث USPTO عن معلومات واعدة حول مستقبل الحوسبة الكمومية. كانت هناك زيادة بطيئة ولكن ثابتة في براءات الاختراع الكمومية على مر السنين. لقد لاحظ العالم قدرة الحوسبة الكمومية على مساعدتنا في حل المشكلات المستحيلة حتى الآن وتحليل كميات هائلة من البيانات. الشركات الكبرى تستثمر فيها براءات الاختراع الكمومية والتركيز على الاستفادة من الإمكانات الهائلة لهذه التكنولوجيا الرائعة. تعد الحوسبة الكمومية، عندما تقترن بالتقنيات الناشئة الأخرى مثل blockchain والتعلم العميق، مؤشرًا للمستقبل المثير الذي ينتظرنا! 

خلاصة

إن تكنولوجيا الكم الثورية والمستقبلية جاهزة لتصبح حقيقة في الأوقات القادمة. وسوف يجلب معه تغييرات مدمرة ستمس جميع جوانب حياة الإنسان. ويقع العبء الآن على عاتق الصناعة وقادة العالم لتسخير إمكاناتها الهائلة لخلق مستقبل مستدام وآمن للبشرية.  

حول TTC

لقد حددنا باستمرار قيمة التكنولوجيا الجديدة التي ينفذها طاقمنا التنفيذي الماهر للغاية وذو الخلفيات المهنية لدينا. ومثل محترفي الملكية الفكرية الذين نعمل على تمكينهم، فإن جوعنا إلى التنمية لا ينتهي أبدًا. نحن نحسن ونتكيف وننفذ بطريقة استراتيجية.

تي تي للاستشارات تقدم مجموعة من الحلول الفعالة وعالية الجودة لإدارة الملكية الفكرية الخاصة بك بدءًا من

وأكثر بكثير. نحن نقدم لكل من مكاتب المحاماة والشركات في العديد من الصناعات حلولاً متكاملة.

تواصل معنا
شارك بمقال

التصنيفات

اذهب للأعلى
المنبثق

أطلق العنان للقوة

من الخاص بك أفكار

ارفع مستوى معرفتك ببراءات الاختراع
رؤى حصرية بانتظارك في نشرتنا الإخبارية

    طلب استدعاء!

    شكرًا لك على اهتمامك بشركة TT Consultants. يرجى ملء النموذج وسوف نتصل بك قريبا

      طلب استدعاء!

      شكرًا لك على اهتمامك بشركة TT Consultants. يرجى ملء النموذج وسوف نتصل بك قريبا