خوارزمية غروفر Grover's Algorithm

1 دقيقة

ما هي خوارزمية غروفر؟

هي خوارزمية بحث كمومية يمكنها البحث عن قيمة أو عنصر في مجموعة غير مرتبة في زمن تعقيده (√N) على عكس خوارزميات البحث الكلاسيكية التي ستعثر على عنصر في الزمن (N) في أسوأ الأحوال، وتعتبر مفيدة جداً لجميع مشكلات البيانات غير المهيكلة

لمحة تاريخية عن خوارزمية غروفر

تعتبر واحدة من أهم الخوارزميات في الحوسبة الكمومية ابتكرها لوف كومار غروفر عام 1996، ونشر ورقة بحثية عنها وهو عالم هندي معروف بأنه أحد أبرز علماء الحاسوب في الهند.

خوارزمية غروفر بالتشفير الكمومي

يمكن لخوارزمية غروفر أن تكتشف مفتاح تشفير متماثل مكون من  128 بت في ما يقارب من 264 تكرار، أو مفتاح 256 بت في 2128 تكرار. نتيجة لذلك، يُقترح أحياناً مضاعفة أطوال المفاتيح المتماثلة للحماية من الهجمات الكمومية المستقبلية ما يعرف بتشفير ما بعد الكم.

آلية عمل خوارزمية غروفر

تتلخص الخوارزمية على النحو التالي دون الدخول بالتفاصيل لكل مرحلة:

  • اختر قيمة عشوائية تريد البحث عنها من الكيوبت.
  • ضع كل الكيوبتات في حالة التراكب الكمومي عن طريق تمريرها إلى بوابة هادامارد.
  • أنشئ تابع أوراكل الذي يقلب سعة القيمة المراد البحث عنها.
  • قم ببناء المجال الذي ينعكس حول الوسط الكمومي.
  • كرر العملية (√N) مرة من أجل هدف واحد و(N / t) لأهداف متعددة حيث t عدد الأهداف.
  • تحقق من صحة الحالات بالقيم الموجودة في قاعدة البيانات.

حقائق كمومية

  • الدارات الكمومية حساسة للمجالات الكهرومغناطيسية والتصادمات وجزيئات الهواء والحرارة التي تتسبب في فقدان الكيوبت لخصائصه الكمومية.
  • يتم الاحتفاظ بأجهزة الكمبيوتر الكمومية في بيئات شديدة البرودة، حيث يجب أن تكون الجسيمات دون الذرية قريبة قدر الإمكان من حالة الصفر المطلق.