حواسيب تصنع المستحيل !

ربما كانت أجهزة الكمبيوتر التى تعمل بمادىء الكم ّمازالت على بعد سنوات عديدة من زمننا الحالى إلا أن العديد من العلماء يتغزلون من الآن فيما يمكنها فعله !

حسنا تعتمد الحواسيب الحالية فى عملها على الترانزيستورات حيث يجب تحويل

المعلومات إلى النظام الثنائى الذى يتم تمثيلها بالصفر والواحد لكن هناك مفهوما جديدا لحواسيب فائقة القوة  تسمى حواسيب الكمّ Quantum Computers تعتمد على الاستفادة من الخواص الكميّة للجسيمات لتمثيل البيانات ومعالجتها واستخدام قواعد ميكانيكا الكم لبناء وتنفيذ التعليمات والعمليات على هذه البيانات يمعنى آخر هى حواسيب فائقة القوة بما لا يمكن قياسه مقارنة بحواسيبنا الحالية ! لا تزال قدرات كمبيوتراتنا الحالية حتى العملاقة منها بعيدة عما يطمح إليه العلماء من حسابات ودراسات شديدة التعقيد مثل دراسة تصادم الجسيمات والتفاعلات فى قلب الكون وغير ذلك من دراسات  تتطلب الجمع بين الكثير من العناصر والعلاقات المركبة بين المتغيرات لذا كان التفكير فى تغيير المفاهيم التى تعمل بواسطتها أجهزة الكمبيوتر الحالية .

تحتاج حواسيب الكمّ إلى تكنولوجيا مازلت بعيدة المنال لكن الآمال المعلقة عليها عظيمة حقا فهذه الأجهزة لا تعتمد على الثنائية العقيمة لوحدات الصفر والواحد مثل أجهزة الترانزيستور وإنما كل وحدة يمكنها أن تغير القيمة التى تمثلها وأن تمثل عدة قيم فى الوقت نفسه وهذا يعكس القوة الكبيرة التى توفرها هذه الأجهزة هذه الخاصية تمنح كمبيوترات الكم القدرة على حل المشاكل شديدة التعقيد فى وقت قصير جدا مثل كسر الشفرات المعقدة جدا فى وقت لا يذكر مقارنة بأجهزتنا الحالية لدى العلماء بالفعل تصورات نظرية بخصوص تصميم الكمبيوتر الكمى لكنهم ليسوا متأكدين من مدى كفاءة هذه التصورات مؤخرا قام فريق من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا بكتابة لوغاريتمية (سلسلة من التعليمات التى يمكن تكرارها ) يمكنها أن تعمل على أى كمبيوتر كمّى بحيث تحاكى جميع احتمالات التفاعل الممكنة عند تصادم الجسيمات التى تنتمى لعنصرين مختلفين الأمر الذى يحتاج بالتكنولوجيات الحالية إلى سنوات من العمل إضافة إلى وجود معجل جسيمات كبير ! مثل هذه الحسابات ستكون صعبة للغاية على أجهزة الكمبيوتر الحالية لأن هذا النوع من الحسابات شديد التعقيد ومن الصعب تمثيله بنظام البت bit الذى تعمل به الكمبيوترات الرقمية الحالية لكن باستخدام مبادىء تكنولوجيا الكمّ يصبح الأمر ممكنا

تم إنجاز كم كبير من العمل على الخوارزمية فى معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا واستخدام فريق العمل ميكانيكيا الكمّ ليثبت ان الخوارزمية التى كتبوها  - إذا تم تنفيذها على حاسوب كمّى فإنها يمكنها أن تتتنبأ بنتائج اصطدام الجسيمات دون الحاجة إلى جهاز المعجّل وبالتالى يمكن الوصول إلى النتائج المطلوبة بتكلفة قليلة جدا هذا بالطبع على فرض توافر الكمبيوتر الكمّى !

يقول فريق البحث إنه من المثير أنه يمكن زيادة درجة تعقيد الحسابات بدرجة كبيرة بفرض زيادة طاقة الجسيمات المتصادمة دون أن يؤدى هذا إلى جعل العمليات الحسابية مستحيلة الحل كما هو حاصل مع أجهزة الكمبيوتر الحالية وعلى الرغم من أن الخوارزمية الحالية تدرس نوعا واحدا من الاصطدام الجسيمى إلا أن الفريق يقول أنه يمكن استخدامها وتطويرها لتصبح قابلة لاستكشاف ودراسة باقى قوانين الفيزياء الأساسبة عندها يقول الفريق لن نكون بحاجة إلى كل هذه المعدات المكلفة لإعداد دراساتنا.

المصدر العربى العلمى 2012