مقدمة

قبل البدء، يُرجى إكمال هذا الاستبيان القصير قبل الكورس، إذ إنه مهم للمساعدة في تحسين محتواياتنا التعليمية وتجربة المستخدم.

في هذا الدرس الأول من الكورس، سنصيغ إطارًا خوارزميًا بسيطًا — يُعرف بـ نموذج الاستعلام (query model) — ونستكشف المزايا التي تقدمها أجهزة الحوسبة الكمية ضمن هذا الإطار.

نموذج الاستعلام الحسابي يشبه طبق بتري للأفكار الخوارزمية الكمية. هو جامد وغير طبيعي بمعنى أنه لا يمثل بدقة أنواع المسائل الحسابية التي نهتم بها عمومًا من الناحية العملية، غير أنه أثبت فائدة استثنائية بوصفه أداةً لتطوير التقنيات الخوارزمية الكمية. وهذا يشمل التقنيات التي تقود أشهر الخوارزميات الكمية، كخوارزمية Shor لتحليل الأعداد الصحيحة إلى عواملها. كما يحدث أن يكون نموذج الاستعلام إطارًا مفيدًا جدًا لـ شرح التقنيات الخوارزمية الكمية.

بعد تقديم نموذج الاستعلام نفسه، سنناقش أول خوارزمية كمية اكتُشفت على الإطلاق، وهي خوارزمية Deutsch، إلى جانب امتداد لها يُعرف بـ خوارزمية Deutsch-Jozsa. تُظهر هذه الخوارزميات مزايا قابلة للقياس لأجهزة الحوسبة الكمية على الكلاسيكية في سياق نموذج الاستعلام. ثم سنناقش خوارزمية كمية تُعرف بـ خوارزمية Simon، التي توفر ميزة أكثر رسوخًا وإرضاءً للحوسبة الكمية على الكلاسيكية، لأسباب سيُشرح عند الوصول إليها.

فيديو الدرس

في الفيديو التالي، يأخذك John Watrous خطوةً بخطوة عبر محتوى هذا الدرس حول خوارزميات الاستعلام الكمي. يمكنك أيضًا فتح فيديو YouTube الخاص بهذا الدرس في نافذة منفصلة. تنزيل الشرائح لهذا الدرس.