الكمبيوتر الكمي والعادي وسوف نتحدث عن الحاسوب الكمي فوائد الحوسبة الكمومية مراحل تطور الحاسوب مختصر تجدون كل تلك الموضوعات من خلال مقالنا هذا
محتويات المقال
الكمبيوتر الكمي والعادي
1-الحاسوب العادي يستعمل bit الصفر و الواحد اما الحاسوب الكمي فأنه يستعمل الكيوبت الصفر و الواحد و مزيج بينهما ( superposition )
2-في حين ان الحاسوب العادي يستعمل الترانسستر فإن الحاسوب الكمي يستعمل الذرات او الفوتونات كأدوات للمعالجة الحاسوب الكمي أبطىء من الحاسوب العادي و لكن بما انه يستعمل الكيوبت فأنه يستطيع ان يحسب الكثير من العمليات أنيا و ليس سلسليا مثل الحاسوب العادي.
3-مثلا 40 كيوبت يعادل قوة مئة ترليون بت هذا سلايدات عملتها في الكلية عن الحوسبة الكمية
الحاسوب الكمي
1-الحساب الكمومي (بالإنجليزية: Quantum computing) هو أي وسيلة تعتمد على مبادئ ميكانيكا الكم وظواهره، مثل حالة التراكب الكمي والتشابك الكمي، للقيام بمعالجة البيانات. في الحواسيب التقليدية، تكون كمية البيانات مقاسة بالبت: أما في الحاسوب الكمي فتقاس كمية البيانات بالكيوبت qubit (اختصارا ل Quantum bits). المبدأ الأساسي للحوسبة الكمية هي القدرة على الاستفادة من الخواص الكمية للجسيمات لتمثيل البيانات ومعالجتها، إضافة لاستخدام قواعد ميكانيكا الكم لبناء وتنفيذ التعليمات والعمليات على هذه البيانات.
2-منذ ظهور أول حاسوب (ميكانيكي) 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 تطورت الحواسيب في اتجاهات مختلفة فهي الآن صغيرة الحجم، خفيفة الوزن، جميلة المظهر، وفوق ذلك ذات إمكانيات متطورة وكفاءة عالية بالمقارنة مع الحواسيب القديمة كالذي يظهر في الشكل 1.1 والتي كانت ذات أحجام كبيرة (في حجم غرفة تقريباً) واستخدمت تكنولوجيا الأنابيب المفرغة الإلكترونية مما اكسبها كفاءة متدنية جدا بالمقارنة مع أي حاسوب شخصي في أيامنا هذه.
فوائد الحوسبة الكمومية
1-إنها تتكون من كيوبتات على عكس الكمبيوتر العادي الذي يستخدم البت والذي يستخدم 1و0، حيث أن الكيوبت يكون أياً من هذين أو ممكن أن يكون عبارة عن تراكباً لكل من 1 و 0.
2-إن الحوسبة الكمومية تتميز بالتراكب والتشابك اللتان تعتبران سمة أساسية من سمات فيزياء الكم، وهذا ما يكسب الأجهزة الكمومية بقدرتها على التعامل مع العمليات بسرعة كبيرة وتكون أعلى من سرعة الحواسيب التقليدية وباستهلاك طاقة أقل.
3-إن قوة أجهزة الحوسبة الكمومية تزداد بشكل كبير مع زيادة عدد وحدات البت.
مراحل تطور الحاسوب مختصر
1-الجيل الأول من الحاسبات
كانت أجهزة الكمبيوتر من الجيل الأول تحمل القليل من التشابه مع أجهزة الكمبيوتر اليوم ، سواء في المظهر أو الأداء ، تم إنشاء الجيل الأول من أجهزة الكمبيوتر من عام 1940 إلى عام 1956 وكان كبيرًا جدًا في الحجم ، كانت الأعمال الداخلية لأجهزة الكمبيوتر في ذلك الوقت غير معقدة ، تطلبت هذه الآلات المبكرة براميل مغناطيسية للذاكرة وأنابيب مفرغة تعمل كمفاتيح ومضخمات ، كانت الأنابيب المفرغة هي المسؤولة بشكل أساسي عن الحجم الكبير للآلات والكميات الهائلة من الحرارة التي تطلقها ، أنتجت أجهزة الكمبيوتر هذه الكثير من الحرارة لدرجة أنها كانت ترتفع درجة حرارتها بانتظام على الرغم من وحدات التبريد الكبيرة ، تستخدم أجهزة الكمبيوتر من الجيل الأول أيضًا لغة برمجة أساسية جدًا يشار إليها باسم لغة الآلة.
2-الجيل الثاني من الحاسبات
تمكن الجيل الثاني من 1956 إلى 1963 من أجهزة الكمبيوتر من التخلص من الأنابيب المفرغة بدلاً من الترانزستورات ، وسمح لهم ذلك باستخدام كهرباء أقل وتوليد حرارة أقل ، كانت أجهزة الكمبيوتر من الجيل الثاني أيضًا أسرع بكثير من سابقاتها ، وحدث تغيير كبير آخر كان في حجم أجهزة الكمبيوتر ، التي كانت أصغر ، طورت أجهزة الكمبيوتر الترانزستور أيضًا ذاكرة أساسية تستخدمها جنبًا إلى جنب مع التخزين المغناطيسي ، وتعتبر الوحدة المركزية هي دماغ جهاز الحاسوب
3-الجيل الثالث من الحاسبات
من عام 1964 إلى عام 1971 ، مرت أجهزة الكمبيوتر بتغيير كبير من حيث السرعة بفضل الدوائر المتكاملة ، الدوائر المتكاملة ، أو رقائق أشباه الموصلات ، كانت عبارة عن أعداد كبيرة من الترانزستورات المصغرة المعبأة في رقائق السيليكون لم يؤد ذلك إلى زيادة سرعة أجهزة الكمبيوتر فحسب ، بل جعلها أيضًا أصغر حجمًا وأكثر قوة وأقل تكلفة ، بالإضافة إلى ذلك بدلاً من البطاقات المثقبة والمطبوعات الخاصة بالأنظمة السابقة ، أصبحت لوحات المفاتيح والشاشات تسمح الآن للأشخاص بالتفاعل مع آلات الحوسبة.
4-الجيل الرابع من الحاسبات
حدثت التغييرات ذات التأثير الأكبر في السنوات من 1971 إلى 2010 ، خلال هذا الوقت تطورت التكنولوجيا إلى درجة تمكن المصنعون من وضع ملايين الترانزستورات على شريحة دائرة واحدة ، كان هذا يسمى تكنولوجيا الدوائر المتكاملة متجانسة ، كما أعلن اختراع شريحة Intel 4004 التي كانت أول معالج دقيق أصبح متاحًا تجاريًا في عام 1971 وكانت أحدى مراحل تطور نظام التشغيل ، أدى هذا الاختراع إلى فجر صناعة الكمبيوتر الشخصي ، بحلول منتصف السبعينيات ، أصبحت أجهزة الكمبيوتر الشخصية مثل Altair 8800 متاحة للجمهور في شكل مجموعات والتجميع المطلوب ، بحلول أواخر السبعينيات وأوائل الثمانينيات من القرن الماضي ، تم تجميع أجهزة الكمبيوتر الشخصية للاستخدام المنزلي ، مثل Commodore Pet و Apple II وأول كمبيوتر IBM ، كانت تشق طريقها إلى السوق ، ستؤدي أجهزة الكمبيوتر الشخصية وقدرتها على إنشاء الشبكات في النهاية إلى الإنترنت في أوائل التسعينيات ، شهد الجيل الرابع من أجهزة الكمبيوتر أيضًا إنشاء أجهزة كمبيوتر أصغر بما في ذلك أجهزة الكمبيوتر المحمولة والأجهزة المحمولة باليد ، كما تم اختراع واجهة المستخدم الرسومية ، أو GUI ، خلال هذا الوقت ، خضعت ذاكرة الكمبيوتر والتخزين أيضًا إلى تحسينات كبيرة ، مع زيادة سعة التخزين وسرعته ، منذ ذلك الوقت بدأ ظهور أهمية الحاسوب في حياتنا
5-الجيل الخامس من أجهزة الكمبيوتر
في المستقبل يمكن لمستخدمي الكمبيوتر أن يتوقعوا تكنولوجيا كمبيوتر أسرع وأكثر تقدمًا ، وتستمر أجهزة الكمبيوتر في التطور إلى أشكال متقدمة من التكنولوجيا ، ولم يتم تحديد حوسبة الجيل الخامس بشكل حقيقي ، حيث توجد العديد من المسارات التي تتخذها التكنولوجيا نحو مستقبل تطوير الكمبيوتر ، على سبيل المثال البحث مستمر في مجالات تكنولوجيا النانو والذكاء الاصطناعي وكذلك الحساب الكمي والسرعة التي تعد من اهم خصائص الحاسوب.
