العناصر الأساسية للحواسيب التقليدية هي الترانزستور. فلها جهدان مختلفان احدهما يمثل الرقم الثنائي 0 والآخر يمثل 1. ان صفاً من الاصفار والأحاد يمثل رقماً كبيراً حيث يمكن اضافته للحاسوب، أو رحه أو مضاعفته أو قسمته على رقم كبير آخر ⁽¹⁾. ولكن تلك العناصر الأساسية في الحاسوب الكمي عبارة عن ذرات مفردة مكونة من حالات متراكبة. وبمعنى أدق عبروا عن الصفر والواحد آنياً. ولتمييزها عن القطع الاعتيادية، اطلق الفيزيائيون عليها اسم كيانات القطع الكمية الانفصامية أو القطع الكمي. فالقطع الكمية يمكن أن تكون في حالتين (0) أو (1)، والقطعتان الكميتان يمكن أن تكونا في أربع حالات (00 أو 01 أو 10 أو 11) والثلاث قطع في ثماني حالات وهكذا. وبالنتيجة عندما تحسب بقطعة كمية مفردة، يمكن أن تؤدي عمليتين حسابيتين آنيتين. وحين تحسب بقطعتين كميتين تؤدي أربع عمليات حسابية، أما حين تحسب بثلاث قطع كمية فتؤدي ثماني عمليات وهكذا. وإذا لم يتأكد لك، فمع 10 قطع كمية هناك 1024 عملية حسابية، ومع 100 قطعة كمية تحسب المليارات والمليارات والمليارت، أليس هذا مدهشا؟ فالفيزيائيون انهمكوا لفهم مضمون الحاسوب الكمي. ولبعض الحسابات تفوقوا بسرعة على الحسابات التقليدية، ما جعلهم يرمون الحواسيب الشخصية خلف ظهورهم.

_______________________________________________

هوامش

(1) الرقم الثنائي اكتشف في القرن السابع عشر من قبل الرياضي كوتفريد لايبنتس. وهي طريقة تمثيل الارقام بسلسلة من الاصفار والأحاد. وعادة ما نستعمل رقماً عشرياً أو أجزاء العشرة. فالرقم على الجانب الايمن يمثل الأحاد، والذي يليه يمثل العشرات، والذي يليه يمثل المئات 10 × 10 وهكذا. فمثلاً 9217 تعني 1 + 7 × 10 + 2 × (10 × 10) + 9 × (10 × 10 × 10). اما في الرقم الثنائي أو أجزاء 2، فالرقم 1101 يعني 1 + 0 × 2+1 × (2 × 2) + 1 × (2 × 2 × 2) ما يعادل بالأعداد العشرية 13.

مواضيع ذات صلة

ميكانيكا الكم الخاصة بالروابط

ما الفائدة؟

إعادة النظر في اللامحلية

عوالم متعدّدة

هل نغيّر الفيزياء؟

الاحتمالات والقياسات

مبرهنة بيل وضرورة اللامحلية

الترابط والتشابك

الحالات الكمية والتراكب الكمي

التداخل والقياس

ألغاز الكم

Equipartition and the quantum oscillator