وبلاگ آموزش فیزیک
در این وبلاگ تازه های دانش فیزیک و مطالب مفید آموزشی ارایه می گرددوبلاگ آموزش فیزیک
در این وبلاگ تازه های دانش فیزیک و مطالب مفید آموزشی ارایه می گرددکامپیوترهای کوانتومی
در این یادداشت به تشریح کامپیوترهای کوانتومی به طور خلاصه پرداخته شده است و خصوصیاتی مثل انجام محاسبات با سرعت بسیار بالا و انجام محاسبات زیاد با یکدیگر و در یک زمان را توضیح داده است. ازجمله خصوصیات کامپیوترهای کوانتومی میتوان به این موضوع اشاره کرد ه در این کامپیوترها برای انتقال بین در درون و بیرون ساختار خود نیازمند سیستم نیستند.
ساخت کامپیوتری فوق‌العاده سریع که از خواص عجیب فیزیک کوانتومی بهره می‌گیرد، هدف دانشمندان علوم کامپیوتر فرد چونگ از دانشگاه کالیفرنیا (دیویس)، ایزاک چوآنگ از مؤسسه فناوری ماساچوست و جان کوبیاتویگز از دانشگاه کالیفرنیا (برکلی) می‌باشد.
این پروژه 5 ساله با یک جایزه 3 میلیون دلاری توسط سازمان پروژه‌های تحقیقاتی پیشرفته دفاعی(DARPA)پشتیبانی می‌شود.جایزه مزبور موجب تاسیس مرکز تحقیقات معماری کوانتومی بصورت مشترک در این سه دانشگاه شده است.
فیزیک کوانتومی قوانین ویژه‌ای را برای اتمها و ذرات زیر اتمی تعریف می‌کند، یکی از این اصول این است، که وقتی شما چیزی را می‌بینید، در واقع آن را تغییر داده‌اید. اگر ذرّه‌ای در دو وضعیت، مثلاً "بالا" و "پایین"بتواند وجود داشته باشد. وقتی شما به آن نگاه می‌کنید، در یکی از این دو وضعیت می‌تواند باشد. ولی قبل از این که به آن نگاه کنید، در هر دو وضعیت می‌توانسته وجود داشته باشد.
کامپیوترهای متداول اطلاعات را به صورت مجموعه‌ای از "بیت"ها درنظر می‌گیرند، که هر بیت می‌تواند صفر یا یک باشد. یک رشته هشت بیتی می‌تواند یک عدد مابین صفر (00000000) تا 255 (11111111) را نشان دهد. در یک کامپیوتر کوانتومی بیت‌ها می‌توانند هم صفر و هم یک باشند و رشته هشت بیتی نیز در آن واحد، از صفر تا 255 را می‌تواند نشان دهد.
کامپیوترهای کوانتومی قادر به انجام بسیار سریعتر محاسبات نسبت به کامپیوترهای متداول هستند. برای مثال رمزی کردن کلیدها(key Encryption)که در اینترنت متداول است، با ضرب کردن دو عدد اوّل حاصل می‌شود. این کار ساده است، ولی عمل معکوس یعنی از رمز خارج کردن بسیار مشکل است. لذا شکستن کدهای رمز معمولاْخیلی سخت است.
به گفته چونگ انجام تمام راه‌حل‌های ممکن برای شکستن یک رمز با کمک یک کامپیوتر معمولی نیازمندچند میلیون‌سال است، ولی این کار برای یک کامپیوتر کوانتومی طی یک ماه انجام می‌شود؛ چون در یک لحظه می‌تواند چندین راه‌حل را با هم درنظر بگیرد.
همچنین کامپیوترهای کوانتومی از یک خاصیت کوانتومی دیگر یعنی "انتقال از راه دور" نیز سود می‌برند. "انتقال از راه دور" موجب می‌شود اطلاعات یک ذره به ذره دوردیگری منتقل شود. در نتیجه کامپیوترهای کوانتومی برای انتقال بیت در درون ]و بیرون[ ساختار خود نیازمند سیم نیست!
کامپیوترهای کوانتومی ساده توسط افراد مختلف ـ مثلاً چوآنگ، و نیل جرشنفلد در مؤسسه فنّاوری ماساچوست ساخته شده‌اند. آنها از مولکولهای موجود در یک محلول برای انتقال بیت‌های داده ، و از دستگاه رزونانس مغناطیسی هسته (NMR) برای خواندن و نوشتن روی آنها استفاده کرده‌اند.
چونگ می‌گوید: "پروژه فعلی، متوجّه اصول طراحی این کامپیوترهای قدرتمند است." همچنین مرکز تحقیقات معماری کوانتومی، به گفته چونگ، قصد همکاری با گروه تحقیقات علوم کوانتومی شرکت Hewlett-Packard را دارد.
این پروژه 5 ساله با یک جایزه 3 میلیون دلاری توسط سازمان پروژه‌های تحقیقاتی پیشرفته دفاعی(DARPA)پشتیبانی می‌شود.جایزه مزبور موجب تاسیس مرکز تحقیقات معماری کوانتومی بصورت مشترک در این سه دانشگاه شده است.
فیزیک کوانتومی قوانین ویژه‌ای را برای اتمها و ذرات زیر اتمی تعریف می‌کند، یکی از این اصول این است، که وقتی شما چیزی را می‌بینید، در واقع آن را تغییر داده‌اید. اگر ذرّه‌ای در دو وضعیت، مثلاً "بالا" و "پایین"بتواند وجود داشته باشد. وقتی شما به آن نگاه می‌کنید، در یکی از این دو وضعیت می‌تواند باشد. ولی قبل از این که به آن نگاه کنید، در هر دو وضعیت می‌توانسته وجود داشته باشد.
کامپیوترهای متداول اطلاعات را به صورت مجموعه‌ای از "بیت"ها درنظر می‌گیرند، که هر بیت می‌تواند صفر یا یک باشد. یک رشته هشت بیتی می‌تواند یک عدد مابین صفر (00000000) تا 255 (11111111) را نشان دهد. در یک کامپیوتر کوانتومی بیت‌ها می‌توانند هم صفر و هم یک باشند و رشته هشت بیتی نیز در آن واحد، از صفر تا 255 را می‌تواند نشان دهد.
کامپیوترهای کوانتومی قادر به انجام بسیار سریعتر محاسبات نسبت به کامپیوترهای متداول هستند. برای مثال رمزی کردن کلیدها(key Encryption)که در اینترنت متداول است، با ضرب کردن دو عدد اوّل حاصل می‌شود. این کار ساده است، ولی عمل معکوس یعنی از رمز خارج کردن بسیار مشکل است. لذا شکستن کدهای رمز معمولاْخیلی سخت است.
به گفته چونگ انجام تمام راه‌حل‌های ممکن برای شکستن یک رمز با کمک یک کامپیوتر معمولی نیازمندچند میلیون‌سال است، ولی این کار برای یک کامپیوتر کوانتومی طی یک ماه انجام می‌شود؛ چون در یک لحظه می‌تواند چندین راه‌حل را با هم درنظر بگیرد.
همچنین کامپیوترهای کوانتومی از یک خاصیت کوانتومی دیگر یعنی "انتقال از راه دور" نیز سود می‌برند. "انتقال از راه دور" موجب می‌شود اطلاعات یک ذره به ذره دوردیگری منتقل شود. در نتیجه کامپیوترهای کوانتومی برای انتقال بیت در درون ]و بیرون[ ساختار خود نیازمند سیم نیست!
کامپیوترهای کوانتومی ساده توسط افراد مختلف ـ مثلاً چوآنگ، و نیل جرشنفلد در مؤسسه فنّاوری ماساچوست ساخته شده‌اند. آنها از مولکولهای موجود در یک محلول برای انتقال بیت‌های داده ، و از دستگاه رزونانس مغناطیسی هسته (NMR) برای خواندن و نوشتن روی آنها استفاده کرده‌اند.
چونگ می‌گوید: "پروژه فعلی، متوجّه اصول طراحی این کامپیوترهای قدرتمند است." همچنین مرکز تحقیقات معماری کوانتومی، به گفته چونگ، قصد همکاری با گروه تحقیقات علوم کوانتومی شرکت Hewlett-Packard را دارد.