کامپیوترهای کوانتومی

کامپیوترهای کوانتومی

درهم تنیدگی کوانتومی یکی از جالبترین وجه های غیر کلاسیک مکانیک کوانتومی است که اساس نظریه اطلاع رسانی کوانتومی را تشکیل می دهد. بطور مثال حالتهایی که دارای ماکزیمم درهم تنیدگی هستند، حالتهای کلیدی برای فرابرد کوانتومی به شمار می روند. لذا با توجه به نقشی که حالتهای درهمتنیده در نظریه اطلاع رسانی کوانتومی ایفا می کنند، شناسایی و تعیین میزان درهم تنیدگی حالتهای کوانتومی نیز اهمیت بسزایی دارد و تاکنون سنجه های زیادی برای تعیین میزان درهم تنیدگی آنها معرفی شده است. در فصل اول این مقاله به مقدماتی از کامپیوترهای کوانتومی پرداخته شده و سپس در فصل دوم به مفاهیم ابتدایی و اولیه در کوانتوم توجه شده است. در فصل سوم که در آن بخشی از یک مقاله انگلیسی به کار رفته به مباحث اصلی مقاله یعنی «درهمتنیدگی کوانتومی» می پردازیم. و در فصل نهایی به نتیجه گیری و آینده ی این زمینه تحقیقاتی اشاره خواهیم کرد.

فصل اول : مقدمه ای بر کامپیوترهای کوانتومی

1- 1قانون مور و آینده کامپیوتر .................................................................................................... 2

1-2 تاریخ کامپیوترهای کوانتومی .................................................................................................. 3

1-3 کامپیوتر کوانتومیچیست؟ .................................................................................................... 4

1-4 سیر تحول تاریخی کامپیوترهای کوانتومی .............................................................................. 7

فصل دوم : مفاهیم اولیه مرتبط با کامپیوترهای کوانتومی

2-1 مقدمه................................................................................................................................... 11

2-2 مکانیک کوانتومی ................................................................................................................. 12

2-3 کوانتوم بیت ها ..................................................................................................................... 13

2-3-1 بیت ................................................................................................................. 14

2-3-1 مشاهده پذیر بولی ............................................................................................ 14

2-4 اطلاعات کوانتومی ................................................................................................................. 15

2-4-1خاصیت دوگانه موج-ذره .................................................................................. 17

2-4-2بیت ها و کیوبیت ها ........................................................................................ 17

2-4-3محاسبات موازی کوانتوم ها .............................................................................. 19

2-5 نقطه های کوانتومی ............................................................................................................... 19

2-6 الگوریتم های کوانتومی......................................................................................................... 22

2-7 الگوریتم ها و سخت افزارها ................................................................................................... 25

2-8 منشأ سرعت کامپیوترهای کوانتومی ......................................................................................25

2-9 رمزگشایی کوانتومی .............................................................................................................. 27

فصل سوم : درهمتنیدگی کوانتومی – محاسبات کوانتومی

3-1 محاسبات کلاسیکی............................................................................................................... 29

3-2 محاسبات کوانتومی ............................................................................................................... 29

3-2-1 توانایی و قدرت محاسبات کوانتومی ..................................................................... 32

3-3 درهم تنیدگی کوانتومی ........................................................................................................ 32

3-4 بازی GHZ......................................................................................................................... 33

3-5تئوری بل و نابرابری CHSH............................................................................................... 37

3-6 آزمایشات گروه GHZ.......................................................................................................... 41

فصل چهارم : نتیجه گیری

4-1 زمینه تحقیقات در آینده....................................................................................................... 45

4-2 نتیجه گیری........................................................................................................................ 47

فهرست اشکال و جداول

شکل (0) شکل شماتیک مدار نیم جمع کننده در سیستم کوانتومی ............................................. 6

شکل (1) نمایش کیوبیت ها واسپین ها .................................................................................................. 14

شکل (2) نمایش عدد دودویی 10 بوسیله ی دو اتم .......................................................................... 17

شکل (3) تولید مقادیر دودویی 0 و 1 توسط امواج و فوتون ها ..................................................... 18

شکل (4) مفهوم کیوبیت ........................................................................................................................... 26

شکل (5) نقش جمع کیوبیت ................................................................................................................... 26

شکل (6) اساس کامپیوترهای کوانتومی ..................................................................................................... 27

شکل (7)تعداد اتم های ناخالصی به کار رفته در بِیسِ ترانزیستور های دو قطبی .......................... 48

جدول (1) تغییرات میزان حافظه های ذخیره سازی نسبت به تغییر تعداد کیوبیت ها ..................... 19

خرید فایل

دانلود مقاله عناصر و اصطلاحات و مدارهای کوانتومی

    مقدمه : در این بخش می‌خواهیم درباره اصطلاحات و عناصری که در طراحی الگوریتم‌های کوانتومی لازم هستند، صحبت کنیم اصطلاحاتی چون کیوبیت، ثبت‌کننده‌ها، اعمال کنترل شده حالتهای پایه محاسباتی و … برخی از این عناصر معادل‌های کلاسیکی دارند ولی برخی دیگر مختص جهان کوانتومی بوده و معادل کلاسیکی ندارند.2-1. بیت‌های کوانتومی و ثبت‌کننده‌ها «Quantum Bit’s and Registers» bit مفهومی اساسی در فن‌آوری و علم اطلاعات است فلذا بیت‌های کوانتومی که از این به بعد آنها را کیوبیت خواهیم نامید یکی از پایه‌های اساسی Q.C. است. در واقع کیوبیت یک شیء ریاضی با خصوصیتی معین است به بیان دقیقتر یک کیوبیت عبارت از یک بردار واحد در فضای ضرب داخلی دو بعدی است که می‌توانیم آنرا به صورت {10> 11>} نمایش دهیم. همواره علاقمند ه ...

دانلود مقاله کامپیوترهای کوانتومی

    رویای محاسبات ماشینی یا ماشینی که بتواند مسائل را در اشکال گوناگون حل کند کمتر از دو قرن است که زندگی بشر را به طور جدی در بر گرفته است. اگر از ابزارهایی نظیر چرتکه و برخی تلاشهای پراکنده دیگر در این زمینه بگذریم، شاید بهترین شروع را بتوان به تلاشهای «چارلز بابیج» و « بلز پاسکال» با ماشین محاسبه مکانیکی شان نسبت داد. با گذشت زمان و تا ابتدای قرن بیستم تلاشهای زیادی جهت بهبود ماشین محاسب مکانیکی صورت گرفت که همه آنها بر پایه ریاضیات دهدهی (decimal) بود، یعنی این ماشین ها محاسبات را همان طور که ما روی کاغذ انجام می دهیم انجام می دادند. اما تحول بزرگ در محاسبات ماشینی در ابتدای قرن بیستم شروع شد. این زمانی است که الگوریتم و مفهوم فرایندهای الگوریتمی (algorithmic processes) به سرعت در ریاضیات و بتدریج سایر علوم رشد کرد. ریاضیدانان شروع به معرفی سیستم های ...

مقاله در مورد فیزیک کوانتومی

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب *   فرمت فایل :Word ( قابل ویرایش و آماده پرینت )    تعداد صفحه:30        فهرست مطالب       دنیای وارونه از محاسبات مقداری اطلاعات کوانتومی   الگوریتم‌ها ،گره‌ها ، اصلاح خطا‌ها   هدایت‌گر‌های (NMR)   یونهای منجمد شده      جایگزینی‌ها   یک اینترنت کوانتوم ایده های عجیب و غریب می‌‌تواند منشأ کاملاًمعمولی داشته باشد.ایده کنونی زادگاهی به نام تگزاز دارد.در سال 1981 ویلر پدر روزنه سیاه و فیزیک نظری از دانشگاه تگزاز در آستین جلسه‌ای تشکیل داد.همه‌ی مهمان ها فیزیک‌دانهایی جوان با علاقه‌های مشترک دربنیان محاسبات بودند،همان موضوعی که ویلر به آن اعتقاد داشت،و در آن سال اهمیت افزونتری یافت .در این جلسه ب ...

مقاله در مورد فیزیک کوانتومی

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*   فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)   تعداد صفحه:30   فهرست مطالب: جایگزینی‌ها اطلاعات کوانتومی الگوریتم‌ها ،گره‌ها ، اصلاح خطا‌ها هدایت‌گر‌های (NMR) یونهای منجمد شده    دنیای وارونه از محاسبات مقداری دنیای وارونه از محاسبات مقداری   ایده های عجیب و غریب می‌‌تواند منشأ کاملاًمعمولی داشته باشد.ایده کنونی زادگاهی به نام تگزاز دارد.در سال 1981 ویلر پدر روزنه سیاه و فیزیک نظری از دانشگاه تگزاز در آستین جلسه‌ای تشکیل داد.همه‌ی مهمان ها فیزیک‌دانهایی جوان با علاقه‌های مشترک دربنیان محاسبات بودند،همان موضوعی که ویلر به آن اعتقاد داشت،و در آن سال اهمیت افزونتری یافت .در این جلسه بود که بحث و مکالمه با چالز بنت ،یک فیزیک دان ABM ،جرقه‌ای را در ...

مقاله در مورد فیزیک کوانتومی

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*   فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)   تعداد صفحه:30   فهرست مطالب: جایگزینی‌ها اطلاعات کوانتومی الگوریتم‌ها ،گره‌ها ، اصلاح خطا‌ها هدایت‌گر‌های (NMR) یونهای منجمد شده    دنیای وارونه از محاسبات مقداری دنیای وارونه از محاسبات مقداری   ایده های عجیب و غریب می‌‌تواند منشأ کاملاًمعمولی داشته باشد.ایده کنونی زادگاهی به نام تگزاز دارد.در سال 1981 ویلر پدر روزنه سیاه و فیزیک نظری از دانشگاه تگزاز در آستین جلسه‌ای تشکیل داد.همه‌ی مهمان ها فیزیک‌دانهایی جوان با علاقه‌های مشترک دربنیان محاسبات بودند،همان موضوعی که ویلر به آن اعتقاد داشت،و در آن سال اهمیت افزونتری یافت .در این جلسه بود که بحث و مکالمه با چالز بنت ،یک فیزیک دان ABM ،جرقه‌ای را در ...