مقدمة تاريخية
منذ ظهور أول حاسوب في العام 1941 حدثت العديد من الاكتشافات والاختراعات الفيزيائية التي غيرت وجه عالم الحواسيب وصنعت منها الأجهزة الحديثة والمتطورة التي نراها اليوم . أهم هذه الاختراعات والاكتشافات الفيزيائية هي: الأنابيب المفرغة، الترانزستورات والدوائر المتكاملة و كل هذه الاختراعات كانت السبب فى نقالات كبيرة فى عالم صناعة الحواسيب ولكن الخطوة القادمة هى الاكثر ثورية وهى الحاسوب الكمي
منذ فترة الثلاثينيات من القرن التاسع عشر، عندما قدم العالم تشارلز باباج فكرته الخيالية عن المحرك التحليلي و في العام 1994 اعلن عالم الرياضيات بيتر شور عن اكتشافه لخوارزمية بسيطة لتحليل الأرقام إلى مكوناتها الأولية بواسطة آلة حاسوبية تقوم على أسس فيزياء الكم. ومنذ ذلك الوقت مانفكت الأبحاث محاولةً تحقيق هذه الآلة
اذًا فما هو الحاسوب الكمي ؟
ان الحاسوب الحالى يستخدم “البت” او النظام الثنائي كوحدة أساسية وهى اما 0 و 1 وهى تمثيل للجهد الكهربى المنخفض والمرتفع اما الحاسوب الكمى يستخدم البت الكمية التى تستطيع أن تمثل بالإضافة الي هاتان الحالتان حالة التراكب الكمي المكونة منهما معا.
مفهوم الحوسبة الكمية هو أمر جديد نسبيًا، إذ يعود تاريخ طرحها إلى عدد من الأفكار خلال فترة الثمانينيات من القرن الماضي، وذلك من قبل العالم ريتشارد فاينمان، عالم الفيزياء النظرية الأمريكية المميز والحائز على جائزة نوبل. فقد تصور فاينمان أن هذا المفهوم يمكن أن يؤدي إلى زيادة في سرعة الحواسيب الكمية بشكل ملحوظ وكبير. لكن هذا المفهوم كان في نطاق الفيزياء النظرية، والذي كان يحتاج إلى جهد عقلي كبير لتحويله إلى تطبيق عملي
و يتوقع الكثير من العلماء ورجال الأعمال والشركات الكبيرة، أن تقدم وتمدنا الحواسيب الكمية بنقلة نوعية كبيرة في المستقبل. مما جعل كبرى الشركات والمؤسسات العملاقة مثل IBM و Microsoft و Nasa و Google تتصارع لكسب السباق وقيادة الثورة التكنولوجية الجديدة
ميكانيكا الكم
وتمثل ميكانيكا الكم المنطقة غير المفهومة للعلم، وهي التي حيرت عقول بعض من خيرة العلماء، ولأن ميكانيكا الكم تحمل مفهومًا أساسيًا يتمثل في مبدأ عدم التأكد ومبدأ الاحتمالات
في العالم الخاص بميكانيكا الكم، يمكن للجسيمات أن تتصرف مثل الموجات، إذ إنها يمكن أن تتواجد في صورة جسيمات أو موجة أو جسيم وموجة معًا. وهذا هو ما يعرف في ميكانيكا الكم باسم التراكب. ونتيجة لهذا التراكب يمكن أن يكون البايت (سنسميه كيوبايت في حالة الحواسيب الكمية) إما 0 أو 1 أو 0 و1 معًا. وهذا يعني أنه يمكن أن يكوّن معادلتين في نفس الوقت. ويمكن بالتالي لاثنين من كيوبايت تكوين أربع معادلات. ويمكن لثلاثة كيوبايت تكوين ثماني معادلات، وهكذا يحدث التوسع بشكل متسارع. هذا الأمر سيؤدي إلى بعض الأعداد الكبيرة بشكل لا يصدق، ناهيك عن بعض المفاهيم العلمية التي تفوق استيعاب عقولنا
