برچسب پردازش کوانتومی - پروژه سرای دانشجو

پردازشهای کوانتومی
مقدمه
رایانه ی کوانتومی ماشینی است که از پدیده‌ها و قوانین مکانیک کوانتوم مانند برهم نهی (Superposition) و درهم تنیدگی (Entanglement) برای انجام محاسباتش بهره می گیرد. کامپیوترهای کوانتومی با کامپیوترهای فعلی که باترانزیستورها کار می کنند تفاوت اساسی دارند. ایده اصلی که در پس کامپیوترهای کوانتومی نهفته است این است که می توان از خواص و قوانین فیزیک کوانتوم برای ذخیره‌سازی و انجام عملیات روی اطلاعات استفاده کرد. یک مدل تئوریک و انتزاعی از این ماشین ها، ماشین تورینگ کوانتومی (Quantum Turing Machine) است که کامپیوتر کوانتومی جهانی (Universal Quantum Computer) نیز نامیده می شود.
اگر چه محاسبات کوانتومی تازه در ابتدای راه قرار دارد، اما آزمایش هایی انجام شده که در طی آنها عملیات محاسبات کوانتومی روی تعداد بسیار کمی از کیوبیت ‌ها (qubit) اجرا شده است. تحقیقات نظری و عملی در این زمینه ادامه دارد و بسیاری از موسسات دولتی و نظامی از تحقیقات در زمینه کامپیوترهای کوانتومی چه برای اهداف غیرنظامی و چه برای اهداف امنیتی (مثل تجزیه و تحلیل رمز، Cryptanalysis) حمایت می کنند. اگر کامپیوترهای کوانتومی در مقیاس بزرگ ساخته شوند، می توانند مسائل خاصی را با سرعت خیلی زیاد حل کنند (برای مثال الگوریتم شُور، Shor’s Algorithm). البته باید توجه داشت که توابعی که توسط کامپیوترهای کلاسیک محاسبه پذیر (Computable) نیستند، توسط کامپیوترهای کوانتومی نیز محاسبه پذیر نخواهند بود. این کامپیوترها نظریه Church–Turing را رد نمی کنند. کامپیوترهای کوانتومی برای ما تنها سرعت بیشتر را به ارمغان می آورند.

نقاط کوانتومی
تعریف ساده نقطه کوانتومی این است که یک ذره مادی بسیار کوچک، که افزایش یا کاهش یک الکترون خواص آن را به نحو ارزشمندی تغییر دهد. البته اتم‌ها نقطه کوانتومی محسوب می‌شوند، ولی توده‌های چندمولکولی نیز چنین‌اند. در زیست‌شیمی، نقاط کوانتومی گروه‌های اکسیداسیون – احیا خوانده می‌شوند. در نانو تکنولوژی به آنها بیت ‌های کوانتومی یا کیو بیت (qubit) گفته می‌شود. اندازه آنها در حد چند نانومتر است و از انواع مواد همچون سلنید کادمیوم (Cadmium selenide) – که رنگهای مختلفی را تولید می‌کند- (تصویر) ساخته می‌شوند. کاربردهای بالقوه آنها در مخابرات و اپتیک است. نانو ذرات فلورسنت – که تا پیش از تابش ماوراءبنفش نامرئی هستند- ساختار نانو بلوری قادر به تغییر رنگ، از دیگر تعاریف آنهاست. نقاط کوانتومی از دیگر مواد فلورسنت انعطاف بیشتری دارد. لذا استفاده از آن‌ها در ساخت کامپیوترهای نانو مقیاس استفاده کننده از نور برای پردازش اطلاعات مناسب است.

پروژه سرای دانشجو

پیوندها

ابر برجسب

جدیدترین یادداشت‌ها

بایگانی

جستجو

محاسبات کوانتومی