اطلاعات کوانتومی/اصول گزیده‌ی کامپیوترهای کوانتومی/بخش چهارم

ویکی‎کتاب، کتابخانهٔ آزاد
پرش به ناوبری پرش به جستجو
بخش سوم بخش چهارم بخش پنجم


محاسبات بدون در نظر گرفتن نوع آن، دانشی است که برای پردازش اطلاعات بوجود آمد. به عبارت دقیق تر، از اصول محاسبات برای پردازش اطلاعات استفاده می‌کنیم و از نتیجه حاصل از آن برای برقراری ارتباط با سایر مجموعه‌های فیزیکی بهره می‌گیریم. علاوه بر مبانی ریاضی، در دانش محاسبات، مدل‌هایی وجود دارند که پردازش اطلاعات با استفاده از آنها توصیف می‌شود. اساسی ترین مدل، مدل ماشین تورینگ است که قبلاً به آن اشاره شد.

ادرک کامل این مدل به عنوان سنگ بنای دانش اطلاعات اهمیت به سزایی دارد. بر اساس همین ساختار نظری، مدل مداری بوجود آمد که منطق دودویی را به صورت فیزیکی مورد استفاده قرار داد. این مدل، اساس دانش محاسبات و الکترونیک دیجیتال امروزی است که در آن از جبر سوئیچینگ که اصلاح شده جبر بول دو ارزشی است استفاده می‌شود. در نظریه مداری می‌توان با چند جزء اساسی و اولیه، اعمال گوناگونی را روی واحدهای اطلاعاتی انجام داد.

در واقع یک فرایند محاسبه‌ای، به صورت دنباله‌ای از این اعمال در نظر گرفته می‌شود که روی رشته‌ای از واحدهای اطلاعاتی اجرا می‌شوند. علی رغم قدرت بالایی که سیستمهای محاسباتی مبتنی بر مدل‌های مداری تا امروز بدست آورده‌اند، باید خاطر نشان کرد که هنوز هم در این فضا مسائلی وجود دارند که از این نظر غیرقابل حل بوده یا به عبارت بهتر حل و محاسبه آنها با در نظر گرفتن منابع زمانی و انرژی، امکان‌پذیر نیست. از این رو در هر مدل محاسباتی همواره باید درک کاملی نیز از منابع محاسباتی، کلاسهای پیچیدگی و محاسبه پذیری داشت.