الحوسبة الكمومية مقابل الحوسبة الكلاسيكية: الفرق والمقارنة

الحوسبة الكمومية والحوسبة الكلاسيكية ظاهرتان مختلفتان. العالم يتحول إلى جديد بعقله التكنولوجي المتنامي.

تعد الحوسبة الكمومية والكلاسيكية جزءًا من تحويل عالم التكنولوجيا. أنها توفر دعما هائلا للتحولات والحلول لمشاكل العالم الحقيقي.

الوجبات السريعة الرئيسية

1. تستخدم الحوسبة الكمومية الكيوبت لمعالجة المعلومات ، بينما تستخدم الحوسبة التقليدية وحدات البت.
2. يمكن لأجهزة الكمبيوتر الكمومية حل المشكلات المعقدة بشكل أسرع من أجهزة الكمبيوتر التقليدية.
3. لا تزال الحوسبة الكمومية في وقت مبكر ، في حين أن الحوسبة الكلاسيكية مستخدمة ومفهومة على نطاق واسع.

الحوسبة الكمومية مقابل الحوسبة الكلاسيكية

الحوسبة الكمومية هي تقنية جديدة نسبيًا تستخدم مبادئ ميكانيكا الكم لمعالجة المعلومات وإنشاء خوارزميات قوية لحل المشكلات المعقدة. تعتمد الحوسبة الكلاسيكية على طرق المعالجة الثنائية التقليدية المحدودة بالقيود المادية.

الحوسبة الكمومية هي ظاهرة هائلة. كلمة الكم تعني الجسيمات الذرية أو دون الذرية في الفيزياء. تسمى وحدة المعلومات في الحوسبة الكمومية بالكيوبتات.

ستحتوي الكيوبتات في الحوسبة الكمومية على تراكب لجميع الحالات الممكنة. لكن الكيوبتات تعمل بشكل مشابه للبتات ، في حين أن البتات موجودة في الحوسبة الكلاسيكية.

الحوسبة الكمومية هي الكلمة التي تحمل معنى ميكانيكا الكم. ميكانيكا الكم ليست سوى النظام المستخدم لحساب الناتج.

تسمى الحوسبة الكلاسيكية أيضًا الحوسبة الثنائية. الحوسبة الكلاسيكية هي نهج تقليدي. في الحوسبة الكلاسيكية ، يتم تمثيل البتات إما على شكل 0 أو 1.

تعمل الحوسبة الكلاسيكية على النقيض من الحوسبة الكمومية. تمثل الحوسبة الكلاسيكية إما 1 أو 0 ، بينما تمثل الحوسبة الكمية 1 و 0.

لا تحتاج الحوسبة الكلاسيكية إلى بنية تحتية باهظة الثمن وأنظمة متخصصة. تتجنب أجهزة الكمبيوتر الكلاسيكية موجات الراديو الخارجية والضوء لتنفيذ نتائج خالية من الأخطاء أو إخراج مع أخطاء أقل.

جدول المقارنة

معلمات المقارنة	الاحصاء الكمية	الحوسبة الكلاسيكية
معدلات الخطأ	الحوسبة الكمومية لديها معدل خطأ مرتفع	الحوسبة الكلاسيكية لديها معدل خطأ أقل
أفضل مناسبة	الحوسبة الكمومية هي الأنسب لتحليل البيانات	الحوسبة الكلاسيكية هي الأنسب للمعالجة اليومية
الدول الممكنة	مستمر	منفصل
معالجة المعلومات	باستخدام منطق الكم	استخدام البوابات المنطقية مثل AND و OR
عمليات	الجبر البوليني	الجبر الخطي

ما هي الحوسبة الكمومية؟

تأتي أجهزة الكمبيوتر الكمومية بثلاثة مكونات أساسية. إنها منطقة للكيوبتات ، وطريقة للتحويل ، وحاسوب كلاسيكي. كل جزء له مهامه الخاصة.

التطبيقات الهامة للحوسبة الكمومية هي محاكاة الكم ، والتشفير ، والتحسين ، والكم آلة التعلم.

نظرًا لأن أجهزة الكمبيوتر الكمومية هشة ، فإن الاهتزاز الطفيف سيؤثر على الكمبيوتر ويسبب فك الترابط. تعتمد عملية عمل أجهزة الكمبيوتر الكمومية على الحالات الكمية.

الحالات الكمومية هي العمود الفقري للحوسبة الكمومية. الحالات الكمومية هي التراكب والتشابك والتداخل.
1) التراكب
يعني التراكب إظهار جميع الحالات الممكنة للكيوبتات.
على سبيل المثال - عملة ملتوية تقف بين المواضع بينما يمكنك رؤية كل من الرأس والذيل.
2) التشابك
يعني التشابك أن الكيوبتات تتشابك مع بعضها البعض بحيث يمكنك إبرام واحدة مع الأخرى.
على سبيل المثال - دائرتان لهما نفس نصف القطر لهما قياسات متشابهة في كل زاوية.
3) التدخل
يحدث التداخل بسبب وظيفة التراكب. يتم تصنيع أجهزة الكمبيوتر الكمومية باحتمالية كبيرة لتقليل التداخل لتقديم نتائج دقيقة.

ببساطة ، الحوسبة الكمومية ليست سوى تنمية تكنولوجيا أجهزة الكمبيوتر باستخدام نظريات الكم. في عام 1980 ، بدأ مجال الحوسبة الكمومية.

تساهم الحوسبة الكمومية في الشؤون العسكرية ، والصناعة المالية ، والفضاء ، وتصميم الأدوية. يعمل العديد من عمالقة التكنولوجيا مثل IBM و Microsoft و Google في مجال الحوسبة الكمومية.

ما هي الحوسبة الكلاسيكية؟

تعمل الحوسبة الكلاسيكية مع أجهزة الكمبيوتر الكلاسيكية. يستخدم المواضع المحددة بدلاً من التراكبات التي تستخدمها الحوسبة الكمومية.

تستخدم الحوسبة الكلاسيكية العمليات المنطقية للوظائف. تُظهر أجهزة الكمبيوتر الكلاسيكية العديد من القيود على مشاكل العالم الحقيقي ، ويعمل الباحثون على التغلب على القيود باستخدام الحوسبة الكمومية.

يمكن لأجهزة الكمبيوتر الكلاسيكية أن تتكيف وتعمل في درجة حرارة الغرفة. للحوسبة الكلاسيكية أيضًا العديد من التطبيقات. تستخدم الحوسبة الكلاسيكية في المقام الأول في الاحتياجات اليومية.

النتائج المستنسخة في الحوسبة الكلاسيكية هي الميزة الأساسية. إن قوة القرار محدودة في الحوسبة الكلاسيكية وتنفذ ناتجًا واحدًا.

تستخدم الحوسبة الكلاسيكية الترانزستورات في حساباتها. الحسابات في الحوسبة الكلاسيكية حتمية. سيظهر الرسم البياني مقابل القوة الخط المستقيم.

يظهر الرسم البياني زيادة في نسبة 1: 1 فقط. إذا كان أحد جناح يزيد ، يزداد الجانب الآخر أيضًا بنفس الكمية. إنه يؤدي إلى الرسم البياني المستقيم.

اعتمادًا على عدد الترانزستورات ، تزداد القوة مع العلاقة مع الترانزستورات. مخطط الحوسبة الكلاسيكية يبدو مختلفًا عن الحوسبة الكمومية.

نظرًا لأن الحوسبة الكلاسيكية هي حوسبة ثنائية ، تتم معالجة المعلومات بشكل متسلسل. في المعالجة التسلسلية ، لا يمكننا التعامل مع كمية كبيرة من البيانات.

تظهر العديد من القيود والقيود على البيانات الهائلة. ستكون معالجة البيانات صعبة في الحوسبة الكلاسيكية ، وهي عيب بارز في الحوسبة الكلاسيكية.

كما انخفضت قيمة عملية التحليل في الحوسبة الكلاسيكية. يجبر المطورين على تقليل حجم البيانات والحد من المعلومات.

الاختلافات الرئيسية بين الحوسبة الكمومية والحوسبة الكلاسيكية

1. في الحوسبة الكمومية ، يزيد الرسم البياني وفقًا للكيوبتات ، بينما في الحوسبة التقليدية ، يزيد الرسم البياني بنسبة 1: 1.
2. تحتاج إلى الاحتفاظ بالظروف شديدة البرودة للحوسبة الكمومية ، في حين أن درجة حرارة الغرفة كافية للحوسبة الكلاسيكية.
3. في الحوسبة الكمومية ، ستحكم ميكانيكا الكم سلوك الدائرة ، بينما في الحوسبة الكلاسيكية ، ستحكم الفيزياء الكلاسيكية سلوك الدائرة.
4. عند مقارنة الحوسبة الكمومية ، فإن الحوسبة الكلاسيكية لديها قيود أقل على نسخ الإشارات.
5. الحوسبة الكمومية هي تقنية مجهرية ، في حين أن الحوسبة الكلاسيكية هي تقنية ماكروسكوبية.

مراجع حسابات

1. https://arxiv.org/abs/quant-ph/9903008
2. https://dl.acm.org/doi/abs/10.1145/1198555.1198723

آخر تحديث: 14 يوليو 2023