[smart power]

يمكن استعمال نبائط فائقة الناقلية لإكتشاف الحدود بين العالمين الكمومي والتقليدي.كما يمكن ان يكون لها تطبيقات في المعلومات الكمومية.
يبدو أن العالم الكمومي مختلف جدآ عن العالم المألوف.فالجسيم الكمومي يمكن,على سبيل المثال أن يكون في مكانين مختلفين بوقت واحد,بينما لا يمكن قياس موضعه وسرعته معآ بدقة كاملة بنفس الوقت.
وأكثر من ذلك,اذا كانت كتلة الجسيم صغيرة بما يكفي,فإن الجسيم الكمومي يستطيع أن يعبر حواجز الطاقة التي لا يمكن أن يعبرها شبيهه الكلاسيكي عبورآ نفقيآ.
الفزيائيون متشجعون لاستعمال ميكانيك الكم لوصف الجسيمات الذرية وتحت الذرية.على كل حال اكتشفنا في السنوات الأخيرة,أن الأشياء ذات الحجم المكروني التي أنتجت باستخدام تقنيات نموذجية لتصنيع أنصاف النواقل_كالاشياء الصغيرة في كل المقاييس اليومية إلا أنها كبيرة بالمقارنة مع الذرات_يمكنها أيضآ أن تسلك سلوك جسيمات كمومية.
هذه الأشياء الكمومية الصنعية يمكن في الحاسب الكمومي الذي يستطيع أن ينجز أعمالآ حاسوبية محددة بسرعة أكبر من أي جهاز حاسب كلاسيكي.مع ذلك,هذه الأجهزة ستسمح لنا بسبر أعماق السطح البيني للعالمين الكمومي والكلاسيكي,ودراسة كيف أن التآثرات مع درجات الحرية الخارجية تقود الى اختفاء تدريجي للسلوك الكمومي.

ملاحظة: البتات الكمومية هي وحدات معلومات تعبر عن مجموعة رموز مزدوجة كالخيار صفر أو واحد في الترميز الثنائي.
يتبــــع.....
لا تترددوا بالمناقشة أو أي سؤال....
smart power.......

[حيدر علاج حسن]

السلام عليكم اخي انس .
ارجعتنا ما يقارب 20 سنة الى الوراء . فذكرتني باعداد الكم و طبعا لا اذكر منها الى المسميات . بالاضافة الى استخدامك الى مصطلحات او تعابير لم افهمها . صعب الامر علينا .

[smart power]

اقتباس المشاركة الأصلية كتبت بواسطة حيدر علاج حسن السلام عليكم اخي انس . ارجعتنا ما يقارب 20 سنة الى الوراء . فذكرتني باعداد الكم و طبعا لا اذكر منها الى المسميات . بالاضافة الى استخدامك الى مصطلحات او تعابير لم افهمها . صعب الامر علينا .

وعليك السلام أخي حيدر:ما التعابير والمصطلحات التي لم تفهمها..؟

[حيدر علاج حسن]

النبائط
الكمومي
سبر
حواجز الطاقة
الحجم المكروني
انصاف النواقل

شكرا على المتابعة

[أسيد الحصرية]

smart power
شكرأ على هذا الموضوع الشيق
و لكن أنت قلت ((فالجسيم الكمومي يمكن,على سبيل المثال أن يكون في مكانين مختلفين بوقت واحد))
ليس في مكانين مختلفين فقط و لكن الالكترون على سبيل المثال يغطي و بوقت واحد (آني) حجماً من الفراغ يفوق حجمه بمليارات المرات كيف!؟ الله العليم
و قلت أيضاً((بينما لا يمكن قياس موضعه وسرعته معآ بدقة كاملة بنفس الوقت)) و هو مبدأ الشك و يقول
لا يستطيع المرء في عملية رصد واحدة أن يحدد موضع الجسيم المادي و كمبة حركته بأن واحد و بدقة متناهية , و إن حاصل الخطأين المرتكبين في القياس لا يمكن أن يقل عن ثابت بلانك مهما أوتي الراصد من براعة في الرصد أي
∆x . ∆ h p
h= o.000000000000000000000......262 erg. sec
(و هو ثابت بلانك ضع لقيمته أصفارا حتي تصل ل 27 صفر بعد الفاصلة)
p= m.v: كمية الحركة m: كتلة v: سرعة
X: موضع
- حيدر علاج حسن
الكمومي هي نفس الكوانتي معناً
الحجم المكروني أو الميكروسكوبي أي حجم صغير جداً يصل إلى رقم بعد ستة أصفار بعد الفاصلة العشرية أو أكثر من و احدة الحجم
أنصاف النواقل :
مواد يمكن اعتبارها تقريباً عازلة في درجة الحرارة العادية (25 مئوية) و لكن مقاومتها الكهربائية تتناقص بشكل كبير بمجرد رفع الحرارة , كما أنها عند ما نحقنها بذرات مواد أخرى تصبح إما ناقة سالبة N أو موجبة P
و هذا هو مبدأ الديود و الترانزستور تماماً
من المواد النصف ناقلة السيلكون و الجرمانيوم

[أسيد الحصرية]

تعد من أحدث علوم الكيمياء , استطعنا بواسطتها تفسير الكثير من الظواهر , و قد كانت عزاً و مفخرة لعلوم الكيمياء , و تطوراً ملحوظاً للبشرية جمعاء و إليكم القصة
كان الميكانيك الكلاسيكي علماً راقياً و لكن بصراحة أن أفرق بينه و بين الميكانبك الكوانتي على أساس أن الأول هو علم يختص بالجسيمات الثقيلة(كتلة) نسبياً , أما الكوانتي فهو يدرس الأجسام الميكرو سكوبية , و لكنه قد يستطيع أن يشمل الأجسام الثقيلة أو انه شملها و الله أعلم.
و من النظريات التي قرأتها و أدرس بعضها في جامعتي الآن استطعت استنتاج ما يلي :
(((إن الحالة المادية و الحالة المعنوية (الطاقية) ليستا حالتين مطلقتين تماماً بل بينهما حالات شاسعة الامتداد دون حد فاصل واضح أو ضيق بينهما , و لكن الالكترون أو الأجسام الميكروسكوبية قد تكون هي الحد الفاصل بين هاتين الحلتين المادة و الطاقة , فقد و صف العلماء الالكترون بأنه ذو طبيعة موجية و مادية بنفس الوقت و الله أعلم)))
أما الكيمياء الكمومية فهي أنسب علم حتى الأن يستطيع أن يتحدث عن ماذكرته بين قوسين , حيث استطعنا بحل معادلة شترودينغر الحصول على الكثير من المعلومات كأشكال المدارات الذرية و أنصاف أقطارها و تفسير الكثير من الظواهر التي تجري في نطاق الذرة من طاقة و مغناطيسية و غيرها.



قي ردي السابق :
مبدأ عدم الشك يقرأ كالتالي ( دلتا أكس ضرب دلتا بي أكبر أو يساوي أتش ) دلتا مقدار تغير أي أن المتحول ليس ذو قيمة عددية و احدة
و قيمة ثابت بلانك هي ( 6.62 ضرب 10 قوة سالب 27)
و عذراً على هذه الطريقة في الكتابة و لكنني عانيت من مشاكل في كتابتها على صفحات المنتدى

[أسيد الحصرية]

تعود أول فكرة لإنشاء أداة حاسوبیة على أساس كمي میكانیكي إلى عام 1970 ومطلع 1980 من الفیزیائیین وعلماء الحاسوب. برزت الفكرة عندما تأمل العلماء أساسMoore’s Law تطور التقنیة القائم على قانون مور.
وفھموا ان التقلص المستمر في حجم الدوائر سیصل إلى نقط صغیره جدا ولن يكونا حجمها قريباً من حجم ذرة أي أن له حدوداً متوقعة
ھنا بدأت المشكلة، ففي النطاق الذري، القوانین الفیزیائیة التي تحكم سلوك وخواص الدوائر المیكانیكیة ھي بطبیعتھا ذات طابع كمي لا كلاسیكي.
ومن ثم التساؤل عما إذا كان نوع جدید من الحواسب یمكن وضعھ على أساس مبادئ فیزیاء الكم.
كان Richard P. Feynman (ریتشارد فینمان) من أوائل من حاولوا الإجابة على ھذا السؤال عام 1982 بإنتاجه أول نموذج یشرح طریقة عمل الأجهزة الكمیة للقیام بالعملیات الحسابیة. كما أوضح أن علماء الفیزیاء أصبح لدیھم القدرة على القیام بتجارب في فیزیاء الكم المیكانیكیة داخل الحاسوب.
لاحقاً، في عام 1985 ، أدرك د. دیفید دویتش أن مساعي فینمان قد تؤدي في نهاية المطاف إلى الغرض العام من الحاسوب الكمي. ونشر ورقة عمل" نظریة حاسمھ" تبیّن أن كل العملیات الفیزیائیة، من حیث المبدأ,یمكن أن تضبط تماماً على الحاسوب الكمي. لذلك فان قدرات الحاسوب الكمي قد تتجاوز قدرات الحاسب التقلیدي.

تقنية الذرات الباردة
(((((( الذرات و الغاز تشكلان ما تعرف بــ (Bose-Enistein-condensate) وهي حالة يعود تاريخها إلى العام 1995. في هذه الحالة تندمج الذرات مكونة حالة كوانتية واحدة متفوقة على الضعف الذي يصيب الالكترونات في الأجهزة المشابهة. ففي إحدى التجارب التي قام بها العالم رونالد هوليت (Roland G Hulet) من جامعة رايس (Rice University)، لوحظ أن الحزم الضوئية من الذرات وغاز الليثيوم تتجمع وتقطع مسافات طويلة جدا في زمن قصير جدا دون أن تتوزع أو تنتشر. وهذه الميزة يمكن استخدامها في التواصل بين شبكات الكمبيوتر دون الحاجة إلى أجهزة مساعده.)))))))

بعد نشر تلك الورقة، بدأت عملیات البحث للعثور على تطبیقات لهذه التقنیة. وللأسف، ما تم الوصول علیه یعد قلیلا إذا ما قورن بالحلول المطروحة لحل بعض المشكلات الریاضیة حتى جاء السيد ((shor)) بورقة عمل عام 1994 تحدد استخدام الحاسوب الكمي في بعض النظریات المهمة كتحلیل الأرقام إلى عواملھا. وبین كیف أن بعض العملیات الحسابیة مصممة خصیصا للحاسوب الكمي. حیث یمكن التنظیم لتمكین هذه الآلة من تحلیل الأعداد الكبیرة بسرعة أكبر بكثیر مما ھو علیه في الحواسب التقلیدیة. ھذا النجاح الكبیر أصبح نقطة تحول نقلت التقنیة من مجرد فضول أكادیمي إلى مصلحة وطنیة و عالمیة.



قوة الكمبيوتر الكوانتي(Quantum Bit orqubit)
الكیوبت وهي أصغر وحدة تخزين للمعلومات تعد الوحدة الأساسیة للمعلومات في الكمبیوتر الكوانتي.هذه الوحدة تتواجد لیس فقط في حالة ( 1 ) أو ( 0 ) ، كما في الحواسب التقلیدیة ، بل تتواجد أیضاً فیما بین هاتين الحالتین وھي ظاهرة التراكب الكمي. وفي ما یلي أھم ظاهرتين كمیتین تشكلان القوة الفعلیة لهذه التقنیة.
ظاهرة التراكب الكمي،
ھي عبارة عن تطبیق لمبدأ تراكب الأمواج- التداخل البناء - ضمن میكانیكا الكم . وھي حالة تمثل الصفر والواحد معاً وفق احتمالیات تتعلق بمیكانیكا الكم ،
فھي لا تمثل الصفر أو الواحد إلا بعد حالة استقرار یمر بھا الإلكترون . مما یعني الحصول على عملیتین حسابیتین بسعر واحده.

(Quantum Entanglement) التشابك الكمي:

وھي ظاهرة كمیة ترتبط فیھا الحالات الكوانتیة لجسمین أو أكثر مع بعضھا رغم وجود مسافات كبیرة تفصل بینھا مما یقود إلى ارتباطات في الخواص الفیزیائیة
المقيسة لهذه الجسیمات الكمومیة. أي إن تشابك اثنان أو أكثر یؤدي الى ترابط خصائصھم (qubit) كیوبت وبالتالي التحكم بأحدھم عن طریق الأخر كما یمكن
إعطاؤهم نفس القیمة.__
باستخدام هاتين الظاهرتين یمكن للكمبیوتر الكوانتي أن یقوم بعدة عملیات حسابیة ضخمة في الوقت ذاتھ. كما لن تكون هناك حاجة لترمیز المعلومات المرسلة، فمع زوج من الكیوبت المتشابكة، یمكننا إرسال كل كیوبت على حدة ومن ثم إجراء تغییر على أحد هذين الكیوبت لیؤثر على الأخر وبالتالي وضعه في حالة الصفر أو الواحد. وھذا النوع من التشابك یمكن استخدامھ في بناء اتصالات آمنة.

و من نتائج هذه الأفكار أن كل بايت (مؤلف من 8 بيتات) يستطيع أن يختزن الأرقام من 0 حتى 255 بنفس الوقت!
عندما نصل إلى ذاكرة 64 كيوبيت، و هو كامل عرض حزمة السجلات الممكنة لمعالجات اليوم، سيكون لدينا آلة قادرة على القيام بعدد لا يصدق من العمليات الحسابية يصل إلى 18.446.744.073.709.551.616 عملية دفعة واحدة!
و هي تعادل عمليا 18 مليار ضعف لسرعة عمل المعالجات التقليدية العادية، و تخالف قانون مور الذي يحد من سرعة معالجة المعلومات.


عيوب التقنية:
بالرغم من جمیع المزایا التي سیتمتع الكمبیوتر الكوانتي بھا من سرعة هائلة و لحظیة في المعالجة، فان لھذا الحاسوب بعض المساوئ أھمھا:
أنه یحتاج إلى تقنیة عالیة المستوى من أجل التعامل مع الذرات و الجسیمات التي لا یمكن رؤيتها أبداً، (وقد نتمكن من ذلك)
بالإضافة إلى الكلفة العالیة جداً الخاصة بتصنیع هذه الأجهزة ذات التقنية العالية. تعود نظرية الحوسبة الكوانتية إلى سبعينيات القرن الماضي، إلا أن العلماء لم يمتلكوا التقنية اللازمة لاختبار هذه التقنيات حتى الفترة القريبة.
المشكلة الأساسية تكمن في عدم التماسك De-Coherence، حيث أنه بسبب رصد هذه البيتات الكوانتية فإن تراكبها سوف ينهار، وعملية الرصد في عالم الكوانتوم لا تقتصر على محاولة قراءة قيمة الكيوبيت، بل إن أي تماس أو تداخل مع الوسط المحيط يعتبر نوعا من الرصد فيسبب انهيار حالة التراكب، و حتى أن حالة التراكب تزداد صعوبة بازدياد عدد البيتات.
و مع ذلك فإن العلماء استطاعوا جعل الكيوبيتات تكون بشكل متراكب بأزمان ضئيلة، فقد أعلن مختبر جامعة كانساس و المعهد الوطني للمعايير و التقانة بأمريكا عن شيبات ذات بيتات كوانتية تتميز بتراكب، و قد استعملت عناصر فائقة الموصلية، و عزل هذه الشيبات لمنع أي عملية رصد أو تشويش،و وصل زمن الترابط إلى 5 نانوثاثية. و على الرغم من ضئالة هذا الرقم لكنه يعتبر إنجازا كبيرا، و قد يكون بداية لإنتاج الكمبيوترات الكوانتية المستقبلية

الأفاق المستقبلية: في الوقت الحالي، الكمبیوتر الكوانتي و تقنیة المعلومات المعتمدة على میكانیكا الكم ما زالت في مرحلة الابتكار. حیث یتم التغلب على العقبات وتوفیر المعلومات اللازمة لرفع هذه التقنیة إلى المستوى المطلوب كأسرع آلة حسابیة في الوجود .

تصحیح الخطأ *error correction***
حقق تقدما مشجعاً حتى الآن, ، وهو یقترب من نقطة قد نحصل عندھا على الأدوات المطلوبھ لبناء حاسب قوي.
أما الأجھزة الكوانتیة Quantum Devices)) فلا تزال ناشئة, ولكن العمل المنجز حتى الآن، یوحي بأنھا مسألة وقت حتى نحصل على أجهزة كبیرة یمكن من خلالھا اختبار الخوارزمیات الكوانتیة .(Quantum Algorithm)
عندھا فقط سنترحم على الحواسب التقلیدیة بانتظار الأثر الذي تقدمھ هذه التقنیة الكوانتیة على حیاة البشریة جمعاء.
حجم البت الواحد (وھو أصغر وحدة تخزین للمعلومات) (Bit) سیصل إلى حجم الذرة. وبالتالي سیعتمد على مبادئ میكانیكا الكم وظواهره للقیام بمعالجة البیانات.
وبتحقیقه نحصل على الكمبیوتر الكوانتي .

ملاحظة: أغلب الموضوع منقول عن شبكة المخاتير
http://www.almkhateer.net