سایت فناوری های همگرا- بعد از ساخت ترانزیستورها، صنعت الکترونیک رشد قابل ملاحظه‌ای کرد. در حال حاضر با ظهور کامپیوترهای کوانتومی انتظار می‌رود این صنعت آبستن جهش دیگری باشد. بسیاری از مردم درباره محاسبات کوانتومی چیزهایی شنیده‌اند اما اطلاع دقیقی از حواشی
از سیر تا پیاز «کامپیوترهای کوانتومی»
به گزارش سایت فناوری های همگرا محاسبات کوانتومی چیست؟
محاسبات کوانتومی یک فناوری نوظهوردر حوزه محاسبات و کامپیوتر است. این فناوری برای یافتن راه حلهای سریعتر برای مسائلی است که در حال حاضر توسط ابر رایانه ها حل میشوند.
چرا محاسبات کوانتومی اهمیت دارد؟
به صورت نظری، رایانه های کوانتومی میتوانند برای شکستن رمزنگاری آر اس ای، که معمولا در سراسر اینترنت استفاده میشود به کار گرفته شود.
مجاسبات کوانتومی توسط چه کسانی به کار گرفته خواهد شد؟
در مرحلهی اول، محققانی که در زمینهی فیزیک کوانتوم و محاسبات فعالیت میکنند.
چگونه یک رایانه ی کوانتومی تهیه کنیم؟
در حال حاضر تنها یک شرکت رایانه های کوانتومی را به بازار عرضه کرده، اما این رایانه ها فقط برای کارهای تخصصی قابل استفاده هستند.
محاسبات کوانتومی چیست؟
محاسبات کوانتومی یک فناوری نوظهور است که دیگر مشکلات محدودیتهای رایانه های ترانزیستوری سابق را ندارد. رایانه های ترانزیستوری متکی بر اعداد باینری، یعنی صفر و یکها هستند؛ در حالی که رایانه های کوانتومی از کیوبیت استفاده میکنند. البته میتوان از اعداد باینری در کیوبیت استفاده کرد. اما مقادیر کیوبیتها به صورت جمع آثار هستند یعنی می توانند همزمان هم صفر باشند و هم یک. کیوبیت ها گنجایش دو بیت اعداد باینری را دارند که به آن اصطلاحا برنامه ریزی فوق متراکم میگویند. گفته میشود که رایانه های کوانتومی در انجام محاسبات بسیار سریعتر از رایانههای امروزی خواهند شد.
در این صورت میتوان محاسبات فشردهی کامپیوتری مانند تاشدگی پروتئینها که امروزه توسط ابررایانه ها انجام میشوند را با هزینهای کمتر با رایانههای کوانتومی انجام داد. با گذشت زمان و پیشرفت رایانه های کوانتومی پیشبینی میشود سرعت آنها بیشتر از سرعت رایانه های امروزی شود، البته این پیشرفت باید در زمینهی پردازنده های کوانتومی و برنامه نویسی بر مبنای کیوبیت هم باشد.
چرا محاسبات کوانتومی اهمیت دارد؟
در تئوری، با محاسبات کوانتومی میتوان اعداد صحیح را تجزیه کرد. محاسبات کوانتومی پیامدهای جدی برای سیستمهای رمزنگاری که امروزه استفاده میشوند خواهد داشت. الگوریتم شور (Shor’s algorithm) توجیه فنی تجزیهی اعداد اول را نشان می دهد، هر چند در حال حاضر، بزرگترین عددی که با استفاده از یک رایانه ی کوانتومی و الگوریتم شور تجزیه شده است عدد ۲۱ است.
گزارش ها نشان می دهد که در ژانویه ۲۰۱۴، آژانس امنیت ملی آمریکا مبلغی بالغ بر ۷۹.۷ میلیون دلار بر روی برنامه ای به نام «رسیدن به اهداف سخت» سرمایه گذاری کرده است. بخشی از این برنامه، ساخت یک رایانه ی کوانتومی است که قابلیت رمزنگاری داشته باشد.
محاسبات کوانتومی چه کسانی را متاثر خواهد کرد؟
در حال حاضر، در درجه اول محققان – شرکت های مختلف در حال سرمایهگذاری بر روی تحقیقات در زمینه ی محاسبات کوانتومی هستند. اینتل مبلغ ۵۰ میلیون دلار به دانشگاه صنعتی دلفت و سازمان تحقیقات کاربردی هلند پرداخت کرده است، و همچنین پشتیبانی مهندسی لازم را تامین کرده است. آی بی ام، گوگل و مایکروسافت نیز، در حال تلاش در این زمینه هستند. آی بی ام در آوریل ۲۰۱۵ راهکاری برای تشخیص همزمان خطاهای بیتی و فازی ارائه کرده است، که گام مهمی در تصحیح خطا در محاسبات کوانتومی است.
چه زمانی این اتفاق خواهد افتاد؟
برای این سوال دو جواب وجود دارد: حال او در آیندهای دور. شرکت کانادایی دی‌ویو سیستمز (D-Wave Systems) در حال حاضر رایانهای کوانتومی به نام دی-ویو-۲-ایکس به بازار عرضه کرده است. اما این رایانه های کوانتومی به طور خاص برای بهینه سازی دودویی نامحدود درجه دوم طراحی شدهاند که آنها را برای تجزیهی اعداد صحیح نامناسب می کند. البته باید گفت که این رایانه ی کوانتومی سریعتر از رایانههای سنتی نیست.
چگونه یک رایانه ی کوانتومی تهیه کنیم؟
به گزارش سینت قیمت یک رایانه ی دی-ویو-۲ در حدود ۱۵ میلیون دلار است. در حال حاضر آی بی ام رقیب اصلی دی-سیستم است. البته برای کارهای سبکتر استفاده از پاور۸ قیمت مناسبتری دارد.
