الكمبيوتر الحيوي مقابل الكمبيوتر الكمومي: الفرق والمقارنة

تزداد أجهزة الكمبيوتر تقدمًا وتطورًا يومًا بعد يوم. في الوقت الحاضر ، هناك الكثير من التقنيات التي يتم تقديمها على أجهزة الكمبيوتر التي تعمل. اليوم ، لا يكاد يوجد أي مكان لا تُستخدم فيه أجهزة الكمبيوتر ، من المستشفيات إلى المدارس إلى السكك الحديدية ، ويتم استخدامها في كل مكان.

هناك نوعان من أجهزة الكمبيوتر العملاقة التي لها تطبيقات مختلفة ومفاهيم مختلفة وراءها. كلاهما يستخدم على نطاق واسع في مناطق مختلفة وله فوائد.

الوجبات السريعة الرئيسية

1. تستخدم أجهزة الكمبيوتر الحيوية موادًا بيولوجية مثل الحمض النووي لتخزين المعلومات ومعالجتها ، بينما تعتمد أجهزة الكمبيوتر الكمومية على وحدات البت الكمومية (كيوبت) لإجراء العمليات الحسابية.
2. تمتلك أجهزة الكمبيوتر الكمومية القدرة على حل المشكلات المعقدة بشكل أسرع من أجهزة الكمبيوتر التقليدية ، بينما يمكن لأجهزة الكمبيوتر الحيوية تخزين كميات هائلة من البيانات في مساحة صغيرة.
3. كلا التقنيتين في المراحل الأولى من التطوير وقد تحدث ثورة في الحوسبة في المستقبل.

الكمبيوتر الحيوي مقابل الكمبيوتر الكمومي

الكمبيوتر الحيوي هو مفهوم نظري يستخدم المكونات البيولوجية ، مثل الحمض النووي أو البروتينات ، للحوسبة وتخزين البيانات ، وهو يدمج الأنظمة البيولوجية في الحوسبة. الكمبيوتر الكمومي هو نظام حوسبي يستخدم مبادئ ميكانيكا الكم لإجراء عمليات حسابية قوية باستخدام وحدات البت الكمومية أو الكيوبتات.

أجهزة الكمبيوتر الحيوية هي أجهزة الكمبيوتر العملاقة وهي أحدث التقنيات الناشئة التي تستخدم الخلايا للحوسبة. يستخدمون الحمض النووي والحمض النووي الريبي في معالجة المعلومات والبيانات. فهي متعددة المهام ، وأسرع ، وذاتية التنظيم ، وذاتية الإصلاح. لقد أتاحت إمكانات أكبر بكثير للعمل مقارنة بأجهزة الكمبيوتر التقليدية. كما أنها تستخدم طاقة أقل وتولد حرارة أقل.

تعتمد الحوسبة الكمومية على مفاهيم ميكانيكا الكم ونظرية الكم. يستخدمون التداخل الكمي والتراكب والتشابك والسلوكيات الفريدة لفيزياء الكم ثم يطبقونها على الحوسبة. على عكس البتات ، يستخدمون الكيوبتات التي تجعل قدرة الكمبيوتر تعمل بشكل أسرع بالإضافة إلى حل المشكلات المعقدة.

جدول المقارنة

معلمات المقارنة	بيو كمبيوتر	كمبيوتر الكم
تعريف	نوع خاص من الحواسيب الصغيرة يحل مشاكل وإجراءات اندماجية معقدة باستخدام أنظمة الجزيئات المشتقة بيولوجيًا.	لا يمكن استخدام الكمبيوتر الذي يقوم بالحسابات الرقمية باستخدام خوارزميات كمومية جديدة في أجهزة الكمبيوتر الرقمية.
مفهوم وتصميم المنتج	المفهوم هو الجمع بين علوم الكمبيوتر والبيولوجيا الجزيئية وكذلك استخدام الحمض النووي لدراسة النظم البيولوجية.	تعتبر معالجة المعلومات في الحوسبة الكمية جديدة وتستند بالكامل كما يوحي الاسم ، أي على مبادئ نظرية الكم.
المسمى الوظيفي	للمعالجة والعمليات ، تستخدم أجهزة الكمبيوتر الحيوية الحمض النووي والبيولوجيا الجزيئية.	لأداء العمليات في الحوسبة الكمومية ، يتم استخدام المعلومات وتحميلها على هيئة كيوبتات هي سلاسل البتات الكمومية.
تستخدم أساسا في	تستخدم أجهزة الكمبيوتر الحيوية بشكل أساسي في مجال الحساب وعلم الأحياء.	تستخدم أجهزة الكمبيوتر الكمومية بشكل أساسي في القطاعات المالية التي تشمل إدارة المخاطر والنمذجة المالية.
التطبيقات	تستخدم في الأبحاث السريرية والتطبيقات الطبية والبحوث البيولوجية.	مجالات التطبيقات هي التعلم الآلي ، والكيمياء الحاسوبية ، والجدولة ، والأمن السيبراني ، إلخ.

ما هو الكمبيوتر الحيوي؟

تعمل هذه التكنولوجيا المتطورة عند تقاطع الهندسة وعلم الأحياء وعلوم الكمبيوتر ، وتستخدم الخلايا والحمض النووي والحمض النووي الريبي لأداء المهام والعمليات التي تقوم بها أجهزة الكمبيوتر الإلكترونية. الهدف هو استخدام الأجهزة البيولوجية للحوسبة ، مثل الحمض النووي والحمض النووي الريبي ، كوسيلة لتخزين المعلومات ومعالجة البيانات ، وربط الخلايا العصبية ببعضها البعض كما هي متصلة في الدماغ ، إلخ.

إنه لأمر مدهش كيف يمكن للخلايا أن تحسب وتعمل بمستوى أسرع من أجهزة الكمبيوتر التقليدية لدينا. لتخزين البيانات ، تستخدم الخلايا الحمض النووي لتلقي مدخلات البيانات ، وتستخدم الخلايا الحمض النووي الريبي ، ويتم إنتاج الناتج عن طريق تخليق البروتين ، وتستخدم الريبوسومات في العمليات المعقدة. لديهم أيضًا القدرة على الإصلاح الذاتي والتنظيم الذاتي.

ما هو الحاسوب الكمومي؟

نموذج جديد في الحوسبة ، الحوسبة الكمومية هي تقنية سريعة الظهور تعتمد على مفهوم نظرية الكم. يستخدمون قوانين ميكانيكا الكم والسلوك الفريد لفيزياء الكم لحل المشكلات ، وهو أمر مستحيل في أجهزة الكمبيوتر الرقمية أو أجهزة الكمبيوتر الكلاسيكية.

تقديم نهج جديد لمجالات البرمجة التقليدية ، الحوسبة الكمومية أسرع وتستخدم خوارزميات متقدمة مناسبة للمشاكل المعقدة دون الحاجة إلى الكثير من الطاقة. إنها آلات أنيقة تستخدم الكيوبتات بدلاً من البتات لتشغيل خوارزميات كمومية متعددة الأبعاد. تختلف الكيوبتات عن البتات ، وبدلاً من 0 و 1 ، يعتمد الحساب على احتمالية حالة الكائن قبل قياسها. وهكذا يحصلون على المزيد من معالجتهم قوة نظرًا لقدرتهم على استخدام 1 و 0 في وقت واحد ومجموعة منهم. يستغرق بناء كمبيوتر كمي واحد وقتًا طويلاً ويكلف المليارات.

الاختلافات الرئيسية بين Bio Computer و Quantum Computer

1. تستخدم أجهزة الكمبيوتر الحيوية بشكل أساسي في المجال الطبي والبيولوجي ، بينما تستخدم أجهزة الكمبيوتر الكمومية في مجال القطاعات المالية.
2. أجهزة الكمبيوتر الحيوية هي نوع من أجهزة الكمبيوتر العملاقة التي تستخدم أنظمة الجزيئات المشتقة بيولوجيًا لتحدث المعالجة ، بينما تستخدم أجهزة الكمبيوتر الكمومية خوارزميات كمومية جديدة للإجراءات والعمليات.
3. تعتمد أجهزة الكمبيوتر الحيوية على الجمع بين علوم الكمبيوتر والبيولوجيا الجزيئية ، بينما تعتمد أجهزة الكمبيوتر الكمومية على مبادئ نظرية الكم.
4. تُستخدم أجهزة الكمبيوتر الحيوية على نطاق واسع في الأبحاث السريرية والتطبيقات الطبية والبحوث البيولوجية والمختبرات ، بينما تُستخدم أجهزة الكمبيوتر الكمومية على نطاق واسع في التعلم الآلي والكيمياء الحاسوبية والجدولة ، الأمن الإلكتروني، الخ.
5. تستخدم أجهزة الكمبيوتر الحيوية الحمض النووي والبيولوجيا الجزيئية للمعالجة الحسابية ، بينما تستخدم أجهزة الكمبيوتر الكمومية Qubits ، وهي سلسلة من البتات الكمومية التي يتم تحميلها كمعلومات لتحدث المعالجة.

مراجع حسابات

1. https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-6596/1889/3/032032/meta
2. https://europepmc.org/article/med/1693290

آخر تحديث: 11 يونيو 2023