رایانه‌های کوانتومی نمادی از آینده!

به گزارش مجله خبری نگار/جام جم آنلاین،کیوبیت‌ها یا بیت‌های کوانتومی کوچک‌ترین واحد‌های محاسباتی و بسته‌های اولیه اطلاعاتی هستند. رایانه‌های معمولی قادرند مقدار مشخص و تعریف‌شده‌ای از اطلاعات را درقالب بسته‌هایی متشکل ازصفر و یک فرض کنند، اما کیوبیت‌ها می‌توانند هم‌زمان هم صفر و هم یک رادریک بسته همپوشانی کنند. همچنین داده‌های کوانتومی از فوتون‌هایی تشکیل شده‌اندکه با بهره‌برداری ازشیوه درهم‌تنیدگی کوانتومی اطلاعات را منتقل می‌کنند. 

جهان سال‌ها منتظر رایانش کوانتومی بوده است. اکنون به‌نظر می‌رسد زمان استفاده از آن نزدیک شده است. به‌طوری‌که قدرت‌های جهانی بیش از ۵۵ میلیارد دلار در این فناوری امیدوارکننده سرمایه‌گذاری کرده‌اند ودنیا بیش ازهرزمان دیگری به تحقق منفعت ۵۰۰ میلیون تا یک‌میلیارد دلاری که کوانتوم وعده می‌دهد طی ۱۵ سال آینده به کسب‌و‌کار‌ها برساند، نزدیک‌تر شده است. هرچند رایانه‌های کوانتومی هنوز چندان مفید نیستند، با وجود این، ارزش بازارکوانتومی درسال جاری بیش ازیک میلیارددلارتخمین زده می‌شود. مجله فوربس تیر امسال در گزارشی نوشت که در اروپا، آلمان برنامه سرمایه‌گذاری بیش از سه میلیارد دلار را تا سال ۲۰۲۶ آغاز کرده و فرانسه هم سرمایه‌گذاری نزدیک به دومیلیارد دلار راباهدف آموزش۵۰۰۰مهندس کوانتومی و ایجاد۳۰هزار فرصت شغلی در این حوزه اعلام کرده است. در آمریکا قانون ملی ابتکارکوانتومی۲.۱میلیارد دلار بودجه طی پنج سال را برای تحقیق و توسعه رایانش کوانتومی تصویب کرده است.

همکاری آی‌بی‌ام و ژاپن در توسعه رایانش کوانتومی

خرداد امسال خبرگزاری نیکی ژاپن اعلام کرد که شرکت آمریکایی آی‌بی‌ام که از ابتدا در توسعه رایانه‌های کلاسیک و ابررایانه‌ها پیشرو بود قصد دارد در رایانش کوانتومی جاه‌طلبی و پیشتازی همیشگی خودش را نشان دهد. این خبرگزاری ژاپنی از تلاش مشترک فاش شده آی‌بی‌ام و مؤسسه ملی علوم و فناوری صنعتی پیشرفته ژاپن خبر داده و نوشته است که این همکاری در جست‌وجوی تولید رایانه کوانتومی ۱۰ هزار کیوبیتی تا سال۲۰۲۹است که می‌تواندازماشین‌های۱۳۳کیوبیتی امروزی پیشی بگیرد. رایانش کوانتومی چند سالی است که به تمرکز اصلی آی‌بی‌ام تبدیل شده است و این جدیدترین گام رو‌به‌جلو دراین حوزه است، زیرا توسعه ماشینی ۱۰هزار کیوبیتی حتی از نقشه راه کوانتومی فعلی خوداین شرکت آمریکایی که تاسال۲۰۳۳وبعد ازآن حتی رسیدن به ۲۰۰۰ کیوبیت را برای محصولات تجاری پیش‌بینی نمی‌کند فراتر است. آی‌بی‌ام پیشتر برنامه‌ریزی کرده بودکه درسال۲۰۲۵رایانه‌ای هزار کیوبیتی به‌نام کُندُر را عرضه کند، اما نمونه اولیه آن کنار گذاشته شد. رایانه‌های ۱۳۳کیوبیتی امروز برای انجام رایانش کوانتومی مجبورند از ابررایانه‌های سنتی به‌عنوان پشتیبان استفاده کنند، زیرا این رایانه‌ها اغلب به اندازه‌ای اشتباه می‌کنند که برای بررسی محاسبات‌شان به ابررایانه‌های پشتیبان نیازاست؛ بنابراین هدف ازتوسعه رایانه‌ای۱۰هزارکیوبیتی این است که رایانه‌های کیوبیتی نسل آینده محاسبات را بدون پشتیبانی ابررایانه‌های سنتی انجام دهند.

همکاری مایکروسافت و کوانتینووم

نشریه تخصصی ساینس خرداد امسال در گزارشی نوشت که سال گذشته پژوهشگران استارت‌آپ کوانتینووم، فعال در حوزه رایانش کوانتومی، از تراشه‌ای با هشت یون ایتربیوم برای محاسبه آرایش دقیق دو الکترون یک مولکول هیدروژن در پایدارترین حالتش، خارج از پیکربندی‌های بی‌شمار ممکن استفاده کردند. این اولین نمایش یک شبیه‌سازی کوانتومی پیشرفته بود که انتظار می‌رود با قوی‌تر شدن رایانه‌های کوانتومی، عملکردبهتری داشته باشد ومولکول‌های پیچیده‌تری رادر‌برگیرد. این تراشه که H ۲ نام دارد از ۱۹۸ الکترود طلا تشکیل شده که مانند مسیر مسابقه، بیضی‌شکلی چیده شده‌اند و کل این مجموعه درون محفظه خلأ محصور و تقریبا تا صفر مطلق خنک شده است. ماه گذشته، دانشمندان کوانتینووم گزارش دادندکه برای آزمایش این تراشه ازهمکاری شرکت مایکروسافت بهره گرفته‌اند و الگوریتم جدید مایکروسافت به‌طور چشمگیری توانایی آنها را برای شناسایی و تصحیح خطا‌ها در این تراشه جدید ارتقا داده است. این پیشرفت‌های سخت‌افزاری می‌تواند به‌زودی بر تعداد برنامه‌های قابل دستیابی تأثیر بگذارد. ساینس معتقد است که بزرگ‌ترین تاثیرات آینده رایانش کوانتومی بر توسعه دارو است؛ به‌طوری‌که امروزه تولید دارویی جدید به‌طور متوسط به ۱۲ سال زمان و بیش از دو میلیارد دلارهزینه نیازدارداما رایانش کوانتومی با پردازش سریع پروتئین‌های بالقوه موثر می‌توانند سرعت رسیدن به دارو‌ها را تسریع بخشد.