تقوم الحواسيب التقليدية (الكلاسيكية) بترميز المعلومات باستخدام وحدات البِت، وهي متغيرات عددية يمكنها أن تتخذ قيمة واحدة فقط من بين قيمتين في آن واحد: فإما تكون 0 أو 1. بالمقابل، تستخدم الحواسيب الكمية الجسيمات الكمية (الذرية أو دون الذرية) لتخزين ومعالجة المعلومات، مما أدى لظهور البت الكمي (الكيوبت). يمكننا ذلك من الاستفادة من خصائصها غير البديهية، مثل التراكب والتشابك الكمي، لمعالجة المعلومات،.مما يتيح مجالاً واسعاً من الاحتمالات التي تتجاوز المنطق الثنائي الكلاسيكي الذي يوفره البِت.

يقودنا ذلك تحديداً إلى الخوارزميات الكمية المستخدمة في حلّ المسائل العملية المهمة، حيث أنها توفر سرعات تنفيذ أعلى بشكل متعدد العوامل أو بشكل تربيعي مقارنة بمثيلاتها الكلاسيكية. مثل تلك السرعات التربيعية تنتج لأن عدد المتغيرات الضرورية في الحاسوب الكلاسيكي لوصف نظام مكون من (ن - كيوبت) ينمو بشكل تربيعي من تزايد قيمة (ن)؛ ولتوضيح الفكرة فإن النظام الكمي الذي يحتوي مجرد 280 كيوبت (مقارنة بالمعالجات الحديثة التي تحتوي أكثر من 500 مليون بِت) يحتاج لعدد من المتغيرات يُقدّر بأنه يفوق مجموع الذرات في سائر الكون المنظور.

سيكون للحواسيب العامة المستقبلية الكمية كلياً آثار عظيمة على الذكاء الاصطناعي والبيانات الكبيرة، وعلى الصناعات الثقيلة وإنتاج الطاقة وتوزيعها، والخدمات المالية، وتطوير الأدوية وتصميم المواد، والزراعة، وعلم الجينات، واللوجستيات والتخطيط، وهذه ليست إلا بعض الأمثلة. بالتالي، من المتوقع أن تؤثر المعالجات الكمية أو أدوات محاكاتها المتاحة في المدى القريب على قطاعات هامة مثل الكيمياء الكمية، وتعلّم الآلة الكمي، والحلول المثلى التوافقية.

تعتبر مجموعة الخوارزميات الكمية جزءاً من الجهود العالمية الرامية إلى وضع إجراءات يمكنها حلّ المسائل العملية بكفاءة أعلى من الأجهزة الكلاسيكية، وإيجاد طرق لتطبيقها في المعدات الكمية على المدى القريب أو في الحواسيب العامة المستقبلية الكمية كلياً. حيث يتطلب ذلك التعمّق في نظرية وبحوث المعلومات الكمية، بالإضافة إلى علوم الكمبيوتر والرياضيات والهندسة.

نبحث عن باحثين يمتلكون مؤهلات ممتازة ودافعاً قوياً للعمل بمنصب عالم رئيسي بمستويي الدكتوراه وما بعد الدكتوراه (نزّل الوصف الوظيفي) . إن كانت خلفيتك وخبراتك تتناسب مع مواضيع بحوثنا، يرجى التواصل معنا على البريد الإلكتروني leandro.aolita@tii.ae للحصول على المزيد من المعلومات.