قسم الفيزياء ينظم ندوة عن الحوسبة الكمية

نظّم قسم الفيزياء، يوم الاثنين ٣ فبراير ٢٠٢٠، ندوة حول الحوسبة الكمية وتطبيقاتها العملية في معالجة المعلومات الفائقة. ناقشت الندوة شحن وتفريغ المعلومات الكمية باستخدام مبادئ فيزيائية، وقدمها د.عرفان صديقي من جامعة كاليفورنيا في بيركلي وحضرها رئيس قسم الفيزياء بالجامعة د. عبدالعزيز الأسود و مجموعة من الأساتذة وطلاب الدراسات العليا والباحثين.

تستند الحوسبة الكمية في أساسها على علم الفيزياء. وهي عملية تستفيد من القدرة القوية للجسيمات دون الذرية للتواجد في أكثر من حالة واحدة في أي وقت. وبسبب الطريقة التي تتصرف بها هذه الجسيمات، يمكن إجراء العمليات بسرعة أكبر واستخدام طاقة أقل من الحواسيب الكلاسيكية.

وقال د. عرفان إن التقنيات الكمية تبشر بقوة حاسوبية غير مسبوقة بسبب الكثافة العالية للمعلومات التي يمكن تخزينها في مجموعة من وحدات التخزين الرقمية المتشابكة تعرف بالكيو بِت qubits” ”.

في الحوسبة الكلاسيكية، فإن “النبضة bit “(وحدة القياس) عبارة عن قطعة واحدة من المعلومات التي يمكن أن تتواجد في حالتين – 1 أو 0. في المقابل تستخدم الحوسبة الكمية النبضات الكمية أو الكيو بِت qubits”“ بدلاً من ذلك. على عكس النبضة المعتادة، يمكنها تخزين معلومات أكثر بكثير من 1 أو 0، مما يؤدي إلى إنشاء اختصارات في عملية الحوسبة.

وأضاف إن تشفير وفك تشفير الإشارات الكمية بشكل فعال باستخدام الطرق التقليدية يعد تحديا بارزا ومادة للبحث المعاصر. كما شرح د.صديقي وحدات التخزين الكمية فائقة التوصيل والتحديات وآخر النتائج الحديثة لمحاكاة فيزياء البيانات التي تتدفق في الثقوب السوداء باستخدام المنطق الثلاثي الكمي.

وأضاف إن ميكانيكا الكم هي نظرية تم تطويرها لشرح خصائص الذرات والضوء وهي واحدة من أكثر النظريات التي تم اختبارها وأكثرها نجاحاً في تاريخ العلوم، وهي أيضا واحدة من أكثر النظريات إثارة للجدل، حيث أثارت ميكانيكا الكم، على مدى أكثر من 80 عامًا ، نقاشًا عميقًا بين علماء الفيزياء ، خاصة حول فكرة أن الجسم يمكن أن يكون في تراكب متماسك في حالتين في الوقت نفسه، علاوة على ذلك، يجب أن تكون النظرية قابلة للتطبيق على جميع الأجسام في الكون ، وهذا يقودنا إلى إثارة أسئلة فلسفية عميقة حول كيفية الحصول على سلوك تقليدي إذا كان العالم كميا في الحقيقة.

وحصل د. عرفان صديقي على درجة البكالوريوس في الكيمياء والفيزياء من جامعة هارفارد في عام 1997، وحصل على الدكتوراه في الفيزياء التطبيقية من جامعة ييل عام 2002. وفي عام 2006، مُنح د.عرفان جائزة جورج إي فالي من الجمعية الفيزيائية الأمريكية لتطوير مضخم جوزيفسون التشعبي JBA. وفي عام 2007، حصل على جائزة مكتب الباحث الشاب للأبحاث البحرية، وصندوق كلية أسرة هيلمان، وصندوق كلية شراكة المستشار بجامعة كاليفورنيا في بيركلي.