أنظمة تكنولوجية تستغل التأثيرات الميكانيكية الكمومية لتشغيلها.الأجهزة الكمومية هي أنظمة تكنولوجية تستغل التأثيرات الميكانيكية الكمومية، مثل التراكب والتشابك والنفق، لأداء مهام يستحيل أو يكون غير فعال تنفيذها باستخدام الأجهزة التقليدية. وتشمل هذه الأجهزة الحواسيب الكمومية، وأجهزة الاستشعار الكمومية، وأنظمة الاتصالات الكمومية، والمحاكيات الكمومية. ويشهد هذا المجال تقدمًا سريعًا، مع وعود بإحداث ثورة في الحوسبة والاتصالات الآمنة والقياس الدقيق.
تم تقديم مفهوم الحوسبة الكمومية في الثمانينيات من قبل ريتشارد فاينمان وبول بينيوف، وتم تطوير أول الخوارزميات الكمومية بواسطة ديفيد دويتش وبيتر شور في التسعينيات. ومنذ ذلك الحين، كان التقدم التجريبي ثابتًا، مع عرض أول معالجات كمومية صغيرة الحجم في العقد الأول من القرن الحادي والعشرين.
تعمل الأجهزة الكمومية عن طريق معالجة البتات الكمومية، أو الكيوبتات، التي يمكن أن تتواجد في حالة تراكب من الحالات، على عكس البتات التقليدية التي تكون إما 0 أو 1. وهذا يسمح للحواسيب الكمومية بمعالجة عدد هائل من الاحتمالات في وقت واحد. كما يربط التشابك الكيوبتات بحيث تؤثر حالة أحدها فورًا على الآخر، مما يتيح ارتباطات لا مثيل لها في الفيزياء التقليدية. وتستغل أجهزة الاستشعار الكمومية الحساسية الشديدة للحالات الكمومية للاضطرابات الخارجية، مثل المجالات المغناطيسية أو الجاذبية، لتحقيق قياسات تتجاوز بكثير الحدود التقليدية.
تُستخدم الأجهزة الكمومية في التشفير الكمومي للاتصالات الآمنة، وفي أجهزة الاستشعار الكمومية للتصوير الطبي والملاحة، وفي الحواسيب الكمومية لحل مشاكل التحسين والمحاكاة في الكيمياء وعلوم المواد والتمويل.
يمكن أن تكون الأجهزة الكمومية حساسة للغاية لدرجة أنها تستطيع اكتشاف جاذبية بكتيريا واحدة، وهي قدرة قد تؤدي إلى تشخيصات طبية جديدة.
لا مقالات بعد