يعتبر علم ميكانيكا الكم من العلوم التي لها الكثير من التطبيقات في جميع مناحي الحياة. فهو يعتبر شريكاً أساسياً في تطوير تكنولوجيا المعلومات. حيث تم استخدام أساسيات هذا العلم في وضع أسس الميكانيكا الكمية للمعلومات التي بها تم استحداث الكمبيوتر الكمي ذي السعة والسرعات الهائلة في إنجاز العمليات الحسابية. كما لا يخفى علينا دور المعلوماتية الكمية في نقل المعلومات بسرعة فائقة وسرية عالية من خلال الشبكات الكمية. وفي هذا الصدد تم تطوير هذه التقنية لتشمل الجسيمات المعجلة ودراسة مدى استخدامها كشبكات لنقل وتشفير المعلومات الكمية والكلاسيكية.
وامتداداً لهذه التطورات لقد تم استخدام المعلوماتية الكمية في عملية التوجيه بين الجسيمات أو الأشخاص. وفكرة هذه الظاهرة تنشأ من السؤال الآتي: هل هناك بروتوكول يسمح لشخص أن يوجه شخصاً آخر يبعد عنه آلاف الأميال؟ وربما يكون هذان الشخصان في مجالين مختلفين «كوكبين»؟ للإجابة على هذا السؤال أذكر القارىء بالصاروخ الصيني الذي فقدت السيطرة عليه وتسبب في رعب لكثير من الدول. في الحقيقة هناك طريقتان لعملية التوجيه إحداهما الكلاسيكية والتي تعتمد على أشعة الليزر كمثال لذلك لعب ألاطفال أو الطائرات المسيرة والتي قد تصيب أهدافها بدقة عالية بفضل التطور الهائل في تكنولوجيا المعلومات. ولكن هناك فرصة كبيرة لفشل هذه الطائرات في إصابة الأهداف المنشودة لأن الأهداف قد تضلل هذه الطائرات بفضل ذكائها التكنولوجي.
ومن هنا جاء دور المعلوماتية الكمية التي تحل هذه المشكلة، حيث إن الشخص المتحكم والشخص الموجه مرتبطان معاً بوصلات كمية متشابكة. بحيث إذا تم إجراء أي عملية من أحد الأشخاص تأثر بها الطرف الآخر مباشرة وفي نفس الوقت مهما بعدت المسافة بينهما. وبالتالي لا توجد فرصة لفقد السيطرة والتحكم على الجسم الموجه لأن الوصلة الكمية بينهما لايمكن اختراقها. أما الإضافة التي لاتسطيع تكنولوجيا المعلومات الحالية إنجازها وهي أنه بفضل التوجيه الكمي يمكن للمتحكم تغير المعلومات لدى الشخص الموجه في أي وقت. وبالتالي بناء على القرارات المتغيرة والتي تتوافر لدى متخذي القرار، يتم تغيير المعلومات لدى الشخص الموجه وتوجيهها بالشكل المطلوب.
وجدير بالذكر في هذا الصدد بأنه تم دراسة التوجيه الكمي لجسيمات ذات أبعاد مختلفة. فمثلاً يمكن لجسم في مستوى أن يوجه جسماً آخر له ثلاثة أبعاد والعكس. كما يمكن أن يكون الشخصان متحركين وأن يوجه كل منهما للآخر بناء على المعطيات والمخاطر التي يلاحظها كل منهما. كما يحب أن ننوه هنا أنه تم إجراء تجارب علمية منشورة في مجلات عالمية تؤكد هذه الدراسات النظرية.
وعلى ذلك يمكن القول أن أسس ميكانيكا الكم ستساهم في تطوير التكنولوجيا الحالية لكي تصل أكثر دقة وسرعة وسرية في تداول المعلومات.
* أستاذ الرياضيات المشارك بجامعة البحرين
{{ article.visit_count }}
وامتداداً لهذه التطورات لقد تم استخدام المعلوماتية الكمية في عملية التوجيه بين الجسيمات أو الأشخاص. وفكرة هذه الظاهرة تنشأ من السؤال الآتي: هل هناك بروتوكول يسمح لشخص أن يوجه شخصاً آخر يبعد عنه آلاف الأميال؟ وربما يكون هذان الشخصان في مجالين مختلفين «كوكبين»؟ للإجابة على هذا السؤال أذكر القارىء بالصاروخ الصيني الذي فقدت السيطرة عليه وتسبب في رعب لكثير من الدول. في الحقيقة هناك طريقتان لعملية التوجيه إحداهما الكلاسيكية والتي تعتمد على أشعة الليزر كمثال لذلك لعب ألاطفال أو الطائرات المسيرة والتي قد تصيب أهدافها بدقة عالية بفضل التطور الهائل في تكنولوجيا المعلومات. ولكن هناك فرصة كبيرة لفشل هذه الطائرات في إصابة الأهداف المنشودة لأن الأهداف قد تضلل هذه الطائرات بفضل ذكائها التكنولوجي.
ومن هنا جاء دور المعلوماتية الكمية التي تحل هذه المشكلة، حيث إن الشخص المتحكم والشخص الموجه مرتبطان معاً بوصلات كمية متشابكة. بحيث إذا تم إجراء أي عملية من أحد الأشخاص تأثر بها الطرف الآخر مباشرة وفي نفس الوقت مهما بعدت المسافة بينهما. وبالتالي لا توجد فرصة لفقد السيطرة والتحكم على الجسم الموجه لأن الوصلة الكمية بينهما لايمكن اختراقها. أما الإضافة التي لاتسطيع تكنولوجيا المعلومات الحالية إنجازها وهي أنه بفضل التوجيه الكمي يمكن للمتحكم تغير المعلومات لدى الشخص الموجه في أي وقت. وبالتالي بناء على القرارات المتغيرة والتي تتوافر لدى متخذي القرار، يتم تغيير المعلومات لدى الشخص الموجه وتوجيهها بالشكل المطلوب.
وجدير بالذكر في هذا الصدد بأنه تم دراسة التوجيه الكمي لجسيمات ذات أبعاد مختلفة. فمثلاً يمكن لجسم في مستوى أن يوجه جسماً آخر له ثلاثة أبعاد والعكس. كما يمكن أن يكون الشخصان متحركين وأن يوجه كل منهما للآخر بناء على المعطيات والمخاطر التي يلاحظها كل منهما. كما يحب أن ننوه هنا أنه تم إجراء تجارب علمية منشورة في مجلات عالمية تؤكد هذه الدراسات النظرية.
وعلى ذلك يمكن القول أن أسس ميكانيكا الكم ستساهم في تطوير التكنولوجيا الحالية لكي تصل أكثر دقة وسرعة وسرية في تداول المعلومات.
* أستاذ الرياضيات المشارك بجامعة البحرين
