برهم نهی کوانتومی (PDF)

پیش نمایش : درجهانکلاسیک، ما با یک بیت اتمیک سروکار داریم که در هرلحظه میتواند یکی از دو مقدار 0 یا 1

 را نمایش دهد

---

حجم فایل : 298 (KB)
قیمت : 2000 (تومان)

مقاله تاریخچه کامپیوتر کوانتومی

ایده¬ی ¬¬دستگاه محاسباتی براساس مکانیک کوانتوم ابتدا در دهه 1970 و اوایل 1980توسط برخی از فیزیکدانان و دانشمندان رشته کامپیوتر، زمانی که محدودیت های اصلی محاسباتی را بررسی می¬کردند مورد توجه قرارگرفت.

    آنها متوجه شدند که اگر فناوری میکرو چیپ¬ها یا تراشه¬ها، برحسب پیش بینی قانون مور، همچنان پیشرفت کند، به تدریج کاهش اندازه مدارهایی¬که درچیپ¬های سیلیکونی می¬توان جاسازی کرد، به جایی می¬رسد که عناصر منفرد از یک اتم بزرگتر نخواهند شد. یعنی اندازه مدارهای تراشه¬های سیلیکونی تا حد چند اتم¬کاهش می¬یابد. 

    در اینجا مشکلی که بوجود می¬آید این است که، درمقیاس اتمی، قوانین فیزیکی که خواص و رفتارهای مدارها را کنترل می¬کنند، در اصل میکانیک کوانتوم است نه کلاسیک سابق. لذا این سوال به وجود می¬آمدکه آیا می¬توان گونه¬ی جدیدی ازکامپیوترها را ابداع نمود که منطبق بر اصول علم کوانتوم فیزیک باشد[1]؟

    در اوایل دهه¬ی 80 یوری مانین و ریچارد فاینمن اولین کسانی بودند که تلاش می¬کردند پاسخ این این سوال با تولید یک مدل انتزاعی که نشان می¬داد چگونه یک سیستم کوانتومی می¬تواند محاسبه را انجام دهد، بیابند. بعدها در سال 1985دیوید دویتش دریافت که اظهارات فاینمن، می¬تواند تدریجاً به ساخت کامپیوترکوانتومی منجر شود و مقاله¬ای را منتشرکرد مبنی بر اینکه اصولاً هر فرآیند فیزیکی را می¬توان به خوبی با کامپیوترهای کوانتومی مدل سازی کرد[4].

    درسال1994، دانشمندی به نام پیترشٌر، مقاله¬ای منتشرنمودکه حاوی روشی برای استفاده ازکامپیوترکوانتومی درحل مشکل پیچیده¬ای در نظریه اعداد،به نام فاکتورگیری بود. وی نشان داد که چگونه یک مجموعه از عملیات ریاضی¬که منحصراً برای کامپیوترهای¬کوانتومی طراحی شده¬اند،می¬توانند چنین¬ دستگاهی را به انجام فاکتورگیری از اعداد بیشماری با سرعت بالاتر ازکامپیوترهای کلاسیک قادرسازد. با این اختراع، محاسبات کوانتومی از یک کنجکاوی به یک توجه جهانی تبدیل شد.

    درسال1995مؤسسه ملی¬ استاندارد و فناوری و مؤسسه فناوری¬کالیفرنیا به طورمشترک به بررسی مشکل محافظت از یک سیستم کوانتومی از اثرات زیست محیطی پرداختند و همچنین آزمایش¬هایی¬درمیدان¬های مغناطیس انجام دادند که به ذرات (یون ها) امکان قرارگرفتن دریک حالت کوانتومی قرارگیرند.

    درسال2001، اولین محاسبه¬ی¬کوانتومی بوسیله¬ی دانشمندان صورت گرفت. آن¬ها توانستند میلیاردها میلیارد سلول¬کامپیوتری خاصی که در محیط آزمایشگاهی طراحی شده اند، به کامپیوترهای 7 کیوبیتی تبدیل کنند، که گونه ساده¬ای از مشکلات ریاضی را حل می¬کند و اساس رمز نگاری دستگاه¬های امنیت امروزی است. این نتایج باعث درک این مطلب شدکه¬ کامپیوترهای کوانتومی قادر به حل مشکلات پیچیده¬ای هستند که حتی ابر کامپیوترهای قدرتمند با صرف میلیون¬ها پردازش هم نمی¬توانند آن ها را حل کنند. [7].