نقطه عطفی بزرگ در صنعت کامپیوتر

کارشناسان معتقدند که محاسبات کوانتومی می‌تواند منجر به پیشرفت‌هایی در زمینه‌هایی مانند رمزنگاری، امور مالی، علوم و حمل و نقل شود.

مجتمع نانوفناوری آلبانی. عکس: IBM

ساخت داروهای پیشرفته، آزمایش مواد جدید برای خودروها و شبیه‌سازی سناریوهای بازار که می‌توانند بر بانک‌ها تأثیر بگذارند - اینها برخی از کارهایی هستند که حتی با پیشرفته‌ترین کامپیوترها نیز می‌توانند ماه‌ها یا سال‌ها طول بکشند.

اما چه می‌شد اگر این بازه زمانی می‌توانست به چند دقیقه یا چند ساعت کاهش یابد؟

این نوید محاسبات کوانتومی است، حوزه‌ای که دهه‌هاست مورد مطالعه قرار گرفته و علاقه و سرمایه‌گذاری فزاینده‌ای را از غول‌های فناوری و استارت‌آپ‌ها به خود جلب می‌کند.

در ۱۲ نوامبر، شرکت فناوری کامپیوتری چندملیتی آمریکایی (IBM) از یک پردازنده آزمایشی جدید Loon و تراشه محاسبات کوانتومی Nighthawk رونمایی کرد که می‌تواند محاسبات پیچیده‌تری نسبت به نسل قبلی انجام دهد.

دو سال گذشته شاهد اعلامیه‌های مرتبط با کوانتوم از سوی گوگل، مایکروسافت و دیگر شرکت‌های فناوری بوده‌ایم.

طبق گفته مک‌کینزی و شرکا، محاسبات کوانتومی می‌تواند تا سال ۲۰۳۵، ۱.۳ تریلیون دلار رشد ارزش در تعدادی از صنایع ایجاد کند و دلیل خوبی هم برای این امر وجود دارد.

کارشناسان معتقدند که محاسبات کوانتومی می‌تواند منجر به پیشرفت‌هایی در حوزه‌هایی مانند رمزنگاری، امور مالی، علوم و حمل و نقل نیز شود.

آی‌بی‌ام می‌گوید این فناوری می‌تواند برخی از مسائلی را که در حالت عادی برای کامپیوترهای غیرکوانتومی هزاران سال طول می‌کشد، در عرض چند دقیقه یا چند ساعت حل کند.

اما هنوز راه درازی در پیش است. حل مسئله محاسبات کوانتومی فقط ارتقای کامپیوترهای موجود نیست، بلکه رویکردی کاملاً مجزا و مبتنی بر اصول فیزیک کوانتومی است.

ایجاد تفاوت در کامپیوترهای کوانتومی

کامپیوترها اطلاعات را با استفاده از زبانی متشکل از اعداد ۰ و ۱ که به عنوان «بیت» نیز شناخته می‌شوند، ذخیره و پردازش می‌کنند.

اما محاسبات کوانتومی از «بیت‌های کوانتومی» که با نام «کیوبیت» نیز شناخته می‌شوند، استفاده می‌کند. کیوبیت‌ها به جای اینکه فقط ۰ یا ۱ باشند، می‌توانند همزمان به عنوان ۰ یا ۱ عمل کنند و در حالت‌هایی بین ۰ و ۱ قرار بگیرند و اطلاعات را بسیار سریع‌تر پردازش کنند.

گروه بی‌ام‌و و ایرباس اکنون با استارتاپ محاسبات کوانتومی Quantinuum همکاری می‌کنند تا در مورد چگونگی استفاده از این فناوری در توسعه پیل سوختی تحقیق کنند.

در همین حال، آزمایشگاه‌های اکسنچر، شرکت بیوتکنولوژی بایوژن و شرکت محاسبات کوانتومی ۱QBit در تحقیقات مرتبط با داروسازی با یکدیگر همکاری می‌کنند.

اکسنچر در وب‌سایت خود اعلام کرد: «رایانه‌های کوانتومی می‌توانند مولکول‌های بسیار بزرگ‌تری را نسبت به مولکول‌هایی که رایانه‌های کلاسیک می‌توانند محاسبه کنند، مقایسه کنند.»

آناند ناتاراجان، دانشیار مهندسی برق و علوم کامپیوتر در MIT، بزرگترین امید خود را این می‌داند که کامپیوترهای کوانتومی بتوانند هر نوع آزمایش شیمیایی یا بیولوژیکی انجام شده در آزمایشگاه را شبیه‌سازی کنند.

به گفته آقای ناتاراجان، کامپیوترهای کوانتومی می‌توانند تأثیر زیادی بر رمزنگاری و امنیت سایبری داشته باشند، زیرا می‌توان از آنها برای شکستن کدهای حفاظت از داده‌ها استفاده کرد.

رقابت برای عبور از سد محاسبات کوانتومی

در این زمینه، محاسبات کوانتومی می‌تواند مسائلی را که در حال حاضر حل‌نشدنی هستند، حل کند. به عنوان مثال، کیوبیت‌ها بسیار شکننده هستند و همین امر آنها را به عوامل خارجی مانند تغییرات دما یا نور بسیار حساس می‌کند.

IBM تنها یکی از مدعیان در رقابت محاسبات کوانتومی است. در ماه فوریه، مایکروسافت تراشه محاسبات کوانتومی Majorana 1 را معرفی کرد.

این تراشه حاوی ماده‌ی خاصی است که به گفته‌ی شرکت می‌تواند حالت جدیدی از ماده را ایجاد کند که قادر به ایجاد کیوبیت‌های پایدارتر است.

در ماه دسامبر، گوگل از تراشه محاسبات کوانتومی Willow خود رونمایی کرد که به گفته گوگل با استفاده از کیوبیت‌های بیشتر، خطاها را کاهش می‌دهد و می‌تواند کاری را که یک کامپیوتر معمولی ۱۰ تریلیون سال طول می‌کشد، در عرض پنج دقیقه انجام دهد.

هیچ نتیجه قطعی در مورد اینکه محاسبات کوانتومی چه زمانی به پتانسیل کامل خود خواهند رسید، وجود ندارد.

با این حال، دانشیار ناتاراجان معتقد است که ممکن است مجبور باشیم یک یا دو دهه دیگر صبر کنیم.

مک‌کینزی اعلام کرد ۷۲ درصد از مدیران فناوری، سرمایه‌گذاران و دانشگاهیان مورد مصاحبه معتقدند که کامپیوترهای کوانتومی کاملاً مقاوم در برابر خطا تا سال ۲۰۳۵ در دسترس خواهند بود. آی‌بی‌ام انتظار دارد تا پایان دهه به محاسبات کوانتومی مقاوم در برابر خطا دست یابد.

و وقتی این اتفاق بیفتد، مزایا می‌تواند بسیار زیاد باشد. و این یکی از وعده‌هایی است که رایانه‌های کوانتومی ارائه می‌دهند.

منبع: https://baovanhoa.vn/nhip-song-so/buoc-ngoat-thay-doi-lon-trong-nganh-dien-toan-181145.html