الحاسوبية الكمومية

الحاسوبية الكمومىة quantum computation هى المقابل للحاسوبية الكلاسيكية classical computation التى تدرس فى تخصصات علوم الحاسوب و هندسة الحاسوب التى تسمى عندنا بالاعلام الالى و الالكترونيك...
اول من كتب فى هذا المجال هو فيزيائى, وليس أى فيزيائى, الفيزيائى النظرى الشهير فايمان Feynman فى الثمانينات...
فى الحاسوبية الكلاسيكية نعتمد على منطق بول Boolean logic, على البوابات المنطقية AND, OR, NOT و غيرها, وعلى النموذج الرياضى المسمى آله تورين Turing machine للحاسوب, وعلى الخوارزميات الرياضية الكلاسيكية التى هى كلها خوازميات حتمية..
اول شيئ يميز الحاسوبية الكمومية هو تعاملها بالاضافة الى 0 و 1, اى يمر التيار أو لا يمر التى تتعامل معها الحاسوبية الكلاسيكية, مع كل تركيب خطى ل 1 و 0 والذى يكتب على الشكل
psi=a|0>+b|1
حيث a و b هى اى اعداد مركبة....
اذن البت bit الكلاسيكى الذى يختزن المعلومة و يمكن ان يكون فى حالتين فقط, يتم تعويضه بالبت الكمومى qubit الذى يمكن ان يكون فى عدد غير منته من الحالات. نستغل التلاحم الكمومى entanglement للحالة psi لتخزين المعلومات, بينما يجرى الحساب عبر البوابات المنطقية الكمومية, التى هى بخلاف البوابات المنطقية الكلاسيكية, هى كلها بوابات عكسية reversible لانها تمثل بمصفوفات احادية unitary.....هناك عدد غير منته من هذه البوابات الكمومية أغلبها ليس له نظير كلاسيكى..اما قراءة النتيجة read-out بعد انتهاء الحساب فهذا يتم عبر اجراء قياس measurement تنهار به الحالة الى حالة ذاتية...
هناك ايضا خوارزميات كمومية محضة اشهرها على الاطلاق هو خوارزمية شور Shor's algorithm التى يمكن أن تفكك اى عدد طبيعى مهما كان ضخما الى اعداده الاولية فى وقت شبه خطى polyonomial time, عكس اقوى الخوارزميات الكلاسيكية المتوفرة المستعملة الان التى تحل نفس المسألة فى وقت شبه أسى sub-exponential time..