في نظرية المعلومات الكمومية، تعتبر الدائرة الكمومية نموذجًا للحساب الكمومي، على غرار الدوائر الكلاسيكية، حيث يكون الحساب عبارة عن سلسلة من البوابات الكمومية، والقياسات، وتهيئة الكيوبتات إلى قيم معروفة، وربما إجراءات أخرى.
ما هي الدائرة الكمومية
- يُعرف الحد الأدنى من مجموعة الإجراءات التي تحتاجها الدائرة لتكون قادرة على تنفيذها على الكيوبتات لتمكين الحساب الكمي بمعايير “ديفينشنزو”.
- تتم كتابة الدوائر بحيث يكون المحور الأفقي هو الوقت، بدءًا من الجانب الأيسر وينتهي عند اليمين.
- تعرف الخطوط الأفقية باسم “كيوبتات”، بينما تشكل الخطوط المضاعفة بتات كلاسيكية، حيث أن العناصر المتعلقة بهذه الخطوط هي إجراءات يتم عملها على الكيوبتات، مثل القياسات أو البوابات، وتعين هذه السطور تسلسل الأحداث، وعادةً لا تكون كبلات مادية.
- يتم توضيح الرسم البياني لعناصر الدائرة الكمومية عن طريق متغير من تدوين بنروز الرسومي، حيث استعمل “ريتشارد فاينمان” كوبي مبكرة من تدوين الدائرة الكمومية في عام (1986).
- معظم البوابات المنطقية الأولية للكمبيوتر الكلاسيكي لا يمكن عكسها، وهكذا على سبيل المثال، بالنسبة لبوابة (AND)، ولا يمكن للمرء دائمًا استرجاع بتات الإدخال من بتة الإخراج، على سبيل المثال إذا كانت بتة الإخراج هي (0)، فلا يمكن معرفة ما إذا كانت بتات الإدخال هي (01 أو 10 أو 00).
- ومع ذلك، يمكن بشكل سلس بناء البوابات القابلة للعكس في أجهزة الكمبيوتر الكلاسيكية لسلاسل بت من أي طول، وعلاوةً على ذلك، فهذه في الواقع ذات فائدة عملية، حيث يجب أن تعمل البوابات التي لا رجعة فيها دائمًا على رفع الانتروبيا الفيزيائية.
- البوابة القابلة للعكس هي دالة عكسية على بيانات (n -bit) التي تُرجع بيانات (n -bit)، حيث تكون بيانات (n -bit) عبارة عن سلسلة من البتات (x 1 ، x 2 ، … ، x n بطول n)، إذ أن مجموعة بيانات (n -bit) هي المسافة {0،1} n، والتي تتكون من (2 n) سلاسل من (0 و 1).
