مقدمه

„بعد از ساخت ترانزیستورها، صنعت الکترونیک رشد قابل ملاحظه‌ای کرد. در حال حاضر با ظهور کامپیوترهای کوانتومی انتظار می‌رود این صنعت آبستن جهش دیگری باشد. بسیاری از مردم درباره محاسبات کوانتومی چیزهایی شنیده‌اند اما اطلاع دقیقی از کارکردهای آن ندارند. بسیاری می‌خواهند بدانند کامپیوتر کوانتومی چیست، چه زمانی تجاری‌سازی می‌شود، چه کسانی بیشتر از آن بهره‌‌مند می‌شوند و …

در دهه 1960، گوردن مور یکی از بنیانگذران شرکت بزرگ «اینتل» (قانونی تجربی را که به «قانون مور»کرد. این قانون پیش‌بینی می‌کند که به طور متوسط هر ۱۸ ماه تعداد ترانزیستورها بر روی یک تراشه با مساحت ثابت، دو برابر می‌شود. مطابق با پیشبینی قانون مور، از دهه 1960 تا کنون با افزایش تعداد ترازیستورها و در نتیجه افزایش حافظه و سرعت کامپیوترها، برخی از مسائل پیچیده حل شده و از تعداد آن‌ها کم شده است. اما همچنان مسائلی وجود دارند که حتی سوپرکامپیوترهایی که در چند سال اخیر به جهان عرضه شدند، قدرت و توانایی حل آن‌ها را ندارند.

محاسبات کوانتومی چیست؟

محاسبات کوانتومی یک فناوری نو ظهور در حوزه محاسبات و کامپیوتر است. این فناوری برای یافتن راه حل های سریعتر برای مسائلی است که در حال حاضر توسط ابر کامپیوترها حل می شوند

محاسبات کوانتومی به بخشی از تحقیقات علمی در زمینه کامپیوتر ها گفته می شود که بر روی توسعه کامپیوتر هایی بر مبنای نظریه کوانتوم که طبیعت و رفتار انرژی و ماده را در سطح کوانتومی (اتمی و زیراتمی) مورد بررسی قرار می دهد متمرکز شده است.

محاسبات کوانتومی چگونه انجام می شود؟

محاسبات کوانتومی یک فناوری نو ظهور است که دیگر مشکلات محدودیت های کامپیوترهای ترانزیستوری سابق را ندارد. کامپیوترهای ترانزیستوری متکی بر اعداد باینری، یعنی صفر و یکها هستند؛ در حالی که کامپیوترهای کوانتومی از کیوبیت استفاده میکنند. البته میتوان از اعداد باینری در کیوبیت استفاده کرد. اما مقادیر کیوبیتها به صورت جمع آثار هستند یعنی میتوانند همزمان هم صفر باشند و هم یک. کیوبیت ها گنجایش دو بیت اعداد باینری را دارند که به آن اصطلاحا برنامه ریزی فوق متراکم میگویند. گفته میشود که کامپیوترهای کوانتومی در انجام محاسبات بسیار سریعتر از کامپیوترهای امروزی خواهند شد.

نظریه کوانتوم

توسعه نظریه کوانتوم در سال 1900 و با ارائه ای از سوی    مکس پلانک به انجمن فیزیک آلمان آغاز شد. در این ارائه او این ایده را معرفی کرد که انرژی نیز مانند ماده از واحد های منفرد کوچکی تشکیل شده است ( که به آن ها کوانتا می گویند). در 30 سال بعد از آن، تحقیقات بیشتر توسط محققین متعدد منجر به درک فعلی ما از نظریه کوانتوم شد