محمد سالاری آلی - دانشجوی ارشد معماری کامپیوتر دانشگاه فردوسی
مریم زمردی مقدم - استادیار گروه مهندسی کامپیوتر،دانشکده مهندسی،دانشگاه فردوسی

محاسبات کوانتومی بر مشکل ذخیره، پردازش و انتقال اطلاعات رمزگذاری شده در سیستمهای مکانیکی کوانتومی متمرکز است. برای کارهای خاص، محاسبات کوانتومی از محاسبات کلاسیک بهتر است. با بکارگیری پدیده های مکانیکی کوانتوم مانند برهم نهی، درهم تنیدگی و تداخل، رایانه های کوانتومی میتوانند محاسبات خاصی را سریعتر از هر دستگاه کلاسیک انجام دهند. کنترل دقیق این سیستمهای فیزیکی و محافظت مناسب از تعاملات ناخواسته با محیط با رشد حجم / زمان محاسبات دشوارتر میشود. بنابراین بهینه سازی برای کاهش نیاز به منابع در بیشترین حد ممکن بسیار مهم است. رایانه کوانتومی، ماشینی است که از پدیده ها و قوانین برای انجام محاسباتش استفاده می کند. برای عملیات بر روی کیوبیت ها به دروازه های کوانتومی نیاز است. یک دروازه کوانتومی به عنوان مدار اصلی کوانتوم بر روی تعداد اندکی از کیوبیت ها عمل میکند که باعث ایجاد الگوریتم های کوانتومی مختلفی میشود که میتوانند کارهای خاص را با کارآمدی بیشتر نسبت به ماشین کلاسیک انجام دهند. رایانه های کوانتومی با رایانه های فعلی تفاوت اساسی دارند. ایده اصلی که در رایانه های کوانتومی نهفته است این است که میتوان از خواص و قوانین فیزیک کوانتوم برای ذخیره سازی و انجام عملیات روی داده ها استفاده کرد. پس از طراحی مدار کوانتومی، اغلب تکنیکهای بهینه سازی برای تولید مدار ارزانتر استفاده میشود. این روشهای بهینه سازی برای مدارهای کوانتومی باعث کاهش تعداد دروازه های موجود و کاهش عمق مدار میشود.

مدار کوانتومی،قوانین دروازه ها، جدول کارنو، بهینه سازی مدار.