مقاله ای کامل در مورد کامپیوترهای کوانتومی

این مقاله در قالب word می باشد و….. 35 صفحه

رایانهٔ کوانتومی ماشینی است که از پدیده‌ها و قوانین مکانیک کوانتوم مانند برهم نهی (Superposition) و در هم تنیدگی (Entanglement) برای انجام محاسباتش استفاده می‌کند. کامپیوترهای کوانتومی با کامپیوترهای فعلی که با ترانزیستورها کار می‌کنند تفاوت اساسی دارند. ایده اصلی که در پس کامپیوترهای کوانتومی نهفته است این است که می‌توان از خواص و قوانین فیزیک کوانتوم برای ذخیره‌سازی و انجام عملیات روی داده‌ها استفاده کرد. یک مدل تئوریک و انتزاعی از این ماشین‌ها،ماشین تورینگ کوانتومی(Quantum Turing Machine) است که کامپیوتر کوانتومی جهانی (Universal Quantum Computer) نیز نامیده می‌شود.

غلب كامپيوترهاي ديجيتال امروزي برمبناي بيتها يا بايت هايي كار ميكنند كه محدود به0و1 هستند. كنند.اما رایانه کوانتومی وسیله‌ای محاسباتی است بجاي بيتها داراي كيوبيت ها است.کوبیت مخفف کوانتوم-بیت است و از ويژگي حركت چرخشي يا اسپيني الكترون ها در آن استفاده ميشود كه هر زمان نمايانگر بيش از يك عدد است. يك كامپيوتر مبتني بر بيت هاي كوانتومي تعداد حالات پايه بيشتري نسبت به كامپيوترهايي بر پايه بيت هاي معمولي دارد، به طور همزمان مي تواند دستورات بيشتري اجرا كند. يكي از قابليت هاي كامپيوترهاي كوانتومي كه موجب تفاوت آنها با كامپيوترهاي كلاسيك ميشود بحث موازي بودن ذاتي پردازش درآنها است. دركامپيوترهاي كوانتومي بزرگترين مشكل تشخيص وتصحيح خطا است. كامپيوترهاي كوانتومي مبتني بر فوتون ها كمترين اثر پذيري از محيط را دارند پس داراي احتمال خطاي بسيار كمي هستند، كامپيوتر كوانتومي به عنوان يك ماشين محاسبه گر از گيت هاي منطقي براي پردازش اطلاعات بهره ميبرد تفاوت عمده ميان گيت هاي منطقي كلاسيك و كوانتومي آن است كه ورودي وخروجي گيت هاي كوانتومي ميتواند حالت برهم نهاده يك كيوبيت هم باشديكي از گيت هاي منطقي كوانتومي،گيت CNOT است.  امروزه کامپیوترها به سرعت درحال نزدیک شدن به محدودیتی بنیادین هستند . شاید بزرگترین ضعف آن ها این است که متکی برفیزیک کلاسیک هستند که برازدحام پربرخورد میلیاردها الکترون درون تقریبا همان تعداد ترانزیستورحکم رانی می کنند .تراشه های درون کامپیوترهای امروزی به قدری کوچک می شوند که تداوم حکم رانی فیزیک کلاسیک ممکن نیست