به گزارش ثریا - مکانیک کوانتومی شاخهای عجیب و تا حدی نظری از فیزیک مفهومی بهغایت دشوار و پیچیده است. این علم با ذرات بسیار ریز و رفتارهای غیرقابل پیشبینی آنها سر و کار دارد، رفتاری که مسیر تازهای از توان علمی را پیش روی بشر گشوده است.
با این حال، همین پیچیدگی سرسامآور شاید یکی از دلایل باشد که فناوری کوانتومی هنوز در سایه درخشش هوش مصنوعی مانده است؛ ستارهای که این روزها تمام توجهات دنیای فناوری را به خود جلب کرده است. این در حالی است که غولهای فناوری مانند مایکروسافت و گوگل در ماههای اخیر، خبرهای مهمی از پیشرفتهای بزرگ خود در حوزه کوانتوم منتشر کردهاند. بهطور کلی، میتوان گفت که کوانتوم بیشتر با سختافزار مانند حسگرها و رایانهها شناخته میشود، در حالی که هوش مصنوعی عمدتاً در حوزهی نرمافزار تعریف میشود؛ هرچند هر دو به یکدیگر وابستهاند.
ترکیب این دو فناوری، شاید روزی منجر به تولد گونهای از فناوری شود که از هر آنچه بشر تاکنون ساخته، قدرتمندتر باشد؛ هرچند همانطور که برایان هاپکینز، معاون و تحلیلگر ارشد شرکت پژوهشی Forrester هشدار میدهد، واژهی «شاید» در این پیشبینی، بار سنگینی را بر دوش دارد: «پتانسیل وجود دارد، اما هنوز نمیتوان حکم قطعی داد. آزمایشهای اولیه نویدبخشاند، اما همه نشان میدهند که برای استفاده واقعی از اثرات کوانتومی در هوش مصنوعی، به رایانههای کوانتومی بسیار قدرتمندتر و تحقیقات نوآورانهتری نیاز داریم.»
از نظر ارزش اقتصادی، هر دو حوزه جذاب و سودآورند. بر اساس گزارش مککینزی، ارزش صنعت کوانتوم میتواند تا سال ۲۰۲۵ به ۹۷ میلیارد دلار (حدود ۷۴ میلیارد پوند) برسد. در مقابل، ارزش بازار هوش مصنوعی در سطح تریلیونها دلار پیشبینی میشود. اما هر دو فناوری در معرض خطر اغراق و حباب رسانهای هستند. هاپکینز در این باره با طنز میگوید: «قبلاً فکر میکردم رایانش کوانتومی بیشترین اغراق را در میان فناوریها دارد، تا اینکه تب هوش مصنوعی از راه رسید.»
در اواسط اکتبر، تحلیلگران هشدار دادند که ارزش برخی از سهام شرکتهای کلیدی در حوزه کوانتوم ممکن است تا ۶۲ درصد سقوط کند همزمان که زمزمههای ایجاد حباب در بازار هوش مصنوعی نیز شدت گرفته است.
خطا، نقطه مشترک هوش مصنوعی و کوانتوم
هر دو فناوری با خطاهای ذاتی روبهرو هستند. در حالی که کاربران امروزه با «توهمات» ابزارهای مولد هوش مصنوعی (مانند ChatGPT یا Gemini) آشنا شدهاند، رایانش کوانتومی با نوع دیگری از خطا دست و پنجه نرم میکند. در اینجا، خطاها ناشی از ناپایداری محیطیاند؛ ذرات کوانتومی باید در شرایطی فوقالعاده ظریف و حساس فعالیت کنند که کوچکترین تغییر در نور یا صدا میتواند حالت آنها را مختل کند. به همین دلیل، ایجاد محیطی پایدار برای چنین محاسباتی بهشدت دشوار است.
این هفته، ایلان ماسک در شبکه X (توییتر سابق) گفت: «رایانش کوانتومی احتمالاً در دهانههای همیشهتاریک ماه بهترین عملکرد را خواهد داشت.» رایانههای کوانتومی ظاهری کاملاً متفاوت از رایانههای سنتی دارند. هنوز قالب طراحی مشخصی برای آنها وجود ندارد، اما بیشترشان در حال حاضر سازههایی عظیم با ظاهری شبیه به عروس دریایی فلزی هستند. این ماشینها برای کارکرد به دماهای بسیار پایین و پرتوهای لیزر نیاز دارند، و طبیعتاً در خانه یا جیب کسی جای نمیگیرند.
در این میان، برخی پژوهشگران راههایی برای سادهسازی این سیستمها یافتهاند. برای نمونه، استفاده از الماسهای مصنوعی در ساخت کیوبیتها (واحد بنیادین محاسبهی کوانتومی) موجب شده بتوانند در دماهای نزدیک به محیط نیز عمل کنند. شرکت جواهرسازی دی بیرز (De Beers) از سال ۲۰۲۰ از طریق شرکت زیرمجموعهاش Element Six، «اولین الماس کوانتومی همهمنظوره» جهان را عرضه کرد و در همکاری با خدمات وب آمازون (AWS) در حال بهینهسازی این الماسها برای شبکههای آیندهی ماشینهای کوانتومی است.
در حال حاضر، در سراسر جهان حدود ۲۰۰ رایانه کوانتومی فعال وجود دارد (اگرچه چین تعداد دقیق دستگاههای خود را اعلام نکرده است). اما همین شمار اندک، مانع از اظهارنظرهای جسورانه کارشناسان نشده است. راجیب هازرا، مدیرعامل شرکت Quantinuum (که اخیراً ارزش آن به ۱۰ میلیارد دلار رسیده)، در گفتوگو با پادکست Tech Life بیبیسی گفت: «ما بهعنوان مصرفکننده، اثرات محاسبات کوانتومی را در تقریباً همه جنبههای زندگی خود لمس خواهیم کرد. از نظر من، حوزه رایانش کوانتومی از نظر وسعت کاربرد، اگر به اندازه هوش مصنوعی اهمیت نداشته باشد بیشتر از آن اهمیت دارد.»
کاربردهای کوانتوم
سر پیتر نایت، از برترین فیزیکدانان کوانتومی بریتانیا، در گفتوگو با برنامهی The Life Scientific رادیو ۴ بیبیسی گفت: «چیزهایی که حتی قویترین ابررایانههای امروزی برای محاسبهشان به طول عمر جهان نیاز دارند، احتمالاً در رایانههای کوانتومی در عرض چند ثانیه انجام خواهند شد.»
همانند هوش مصنوعی، یکی از پرکاربردترین زمینههای تحقیق در کوانتوم، پزشکی و سلامت است. رایانههای کوانتومی قادر خواهند بود میلیونها ترکیب مولکولی را به سرعت تحلیل کنند تا داروهای تازهای بیابند فرایندی که در حال حاضر سالها زمان میبرد. برای درک مقیاس این توانایی: در دسامبر ۲۰۲۴، گوگل تراشهای جدید به نام Willow معرفی کرد که میتواند مسئلهای را در ۵ دقیقه حل کند مسئلهای که سریعترین ابررایانههای جهان برای حل آن به ۱۰ سپتیلیون سال (۱۰ به توان ۲۴ سال) زمان نیاز دارند.
هازرا معتقد است این توان میتواند به عصر داروهای شخصیسازیشده منجر شود؛ جایی که هر فرد به جای نسخههای عمومی، دارویی منحصربهفرد متناسب با بدن خود دریافت میکند. این قابلیت همچنین میتواند به فرایندهای شیمیایی گستردهتری مانند تولید کودهای کشاورزی کارآمدتر کمک کند که تحولی بزرگ برای کشاورزی در جهان است.

حسگرهای کوانتومی که بر اساس اصول مکانیک کوانتوم عمل میکنند، دقت اندازهگیری بیسابقهای دارند و در تجهیزاتی مانند ساعتهای اتمی به کار میروند. در سال ۲۰۱۹، پژوهشگران دانشگاه ناتینگهام از این حسگرها در دستگاهی به اندازهی کلاه دوچرخهسواری استفاده کردند تا بتوانند اسکن مغز کودکان مبتلا به صرع را بدون نیاز به بیحرکت ماندن انجام دهند. این گامی مهم در مطالعات شناختی به شمار میرود. در سال گذشته نیز دانشمندان کالج امپریال لندن، نوعی قطبنمای کوانتومی را در شبکه متروی لندن آزمایش کردند — سامانهای که بدون نیاز به GPS کار میکند و میتواند موقعیت اشیاء را حتی در زیر زمین، با دقتی بالا تعیین کند.
مایکل کاتبرت، مدیر مرکز ملی محاسبات کوانتومی بریتانیا، در این باره میگوید: «اقتصاد بریتانیا روزانه بیش از یک میلیارد پوند به سامانههای GPS وابسته است. اما این فناوری در برابر پارازیت و جعل سیگنال آسیبپذیر است. استفاده از ساعتها و ژیروسکوپهای کوانتومی میتواند زیرساختهای حیاتی ما را در برابر این تهدیدات مقاوم کند.»
شبکه ملی برق بریتانیا نیز در حال بررسی کاربرد کوانتوم برای مدیریت توزیع بار انرژی (load shedding) است؛ یعنی چگونگی استفاده بهینه از هزاران منبع تولید برق برای جلوگیری از خاموشیها. همچنین شرکت ایرباس با همکاری شرکت کوانتومی IonQ در حال آزمایش الگوریتمهای کوانتومی برای چیدمان بهینه بار در هواپیماهاست؛ تغییری کوچک در مرکز ثقل هواپیما میتواند هزاران کیلوگرم سوخت اضافه مصرف کند.
با همهی این امیدها، نباید از جنبهی تاریک کوانتوم غافل شد. تقریباً تمام کارشناسان امنیت سایبری معتقدند که رایانههای کوانتومی در آینده قادر خواهند بود تمام روشهای رمزنگاری فعلی را بشکنند. یعنی هیچ دادهای، از پیام شخصی تا اسناد محرمانهی دولتی، در امان نخواهد بود. آلن وودوارد، استاد امنیت سایبری دانشگاه ساری، توضیح میدهد: «دولتها هماکنون در حال سرقت دادههای رمزگذاریشدهی یکدیگرند تا روزی که رایانههای کوانتومی واقعی ساخته شوند، بتوانند آن دادهها را رمزگشایی کنند. به این راهبرد میگویند: اکنون جمعآوری کن، بعداً رمزگشایی کن.»
به گفته او، تهدید بهقدری جدی است که باید از همین حالا به سراغ رمزنگاری مقاوم در برابر کوانتوم رفت. لحظهای که چنین رایانهای واقعاً ساخته شود، در جامعه فناوری به نام روز Q (Q-day) شناخته میشود. پیشبینیها درباره زمان وقوع آن متفاوت است، اما هاپکینز از Forrester میگوید احتمال دارد تا حدود سال ۲۰۳۰ فرا برسد.
برخی شرکتها مانند اپل و پیامرسان سیگنال، سامانههای رمزگذاری «پساکوانتومی» را معرفی کردهاند، اما این فناوریها نمیتوانند دادههای قدیمی را که با روشهای سنتی رمزگذاری شدهاند، محافظت کنند. در ماه اکتبر، دنیل شو، رئیس پیشین طراحی رمزنگاری در سازمان امنیت سایبری بریتانیا (GCHQ)، هشدار داد که تقریباً تمام شهروندان بریتانیایی ممکن است دادههایشان در حملات سایبری دولتی چین به خطر افتاده باشد. دادههایی که اکنون جمعآوری شدهاند تا روزی که فناوری رمزگشایی کوانتومی فراهم شود، مورد استفاده قرار گیرند.
در حالی که هوش مصنوعی در خط مقدم توجهات جهانی ایستاده، کوانتوم آرام و بیصدا در حال شکل دادن به آیندهای است که شاید از آن هم انقلابیتر باشد. از داروهای اختصاصی و انرژی پایدار گرفته تا ناوبری دقیق و تهدیدهای جدید سایبری، رایانش کوانتومی هم فرصت است و هم خطر. شاید همانطور که یکی از دانشمندان گفت، تنها زمانی که کوانتوم را درک کنیم، تازه متوجه شویم که دیگر دیر شده است.
منبع: bbc
۴۸ هزار بازمانده از تحصیل به مدرسه بازگشتند
توزیع رایگان شیر و تغذیه در مدارس دولتی ابلاغ شد
پیام تسلیت حجتالاسلام رستمی در پی ارتحال آیتالله شبیری زنجانی
۲۵۰۰ دانشجو در سراسر کشور وام شرافتی دریافت میکنند
لغو ممنوعیت انتقال دانشجویان کارشناسی ارشد و دکتری تخصصی علوم پزشکی
شرایط تخصیص خوابگاههای متأهلی اعلام شد
شیوه پرداخت یارانه دانشجویی تغذیه اعلام شد
عدم امکان تمدید زمان انتخاب رشته محل پنجاهوسومین آزمون دستیاری پزشکی
در آغوش فرشتهها
تحصن ۳ روزه اعضای هیئتعلمی در اعتراض به بلاتکلیفی کدهای استخدامی
آغاز حضوری کلاسهای دانشگاه شریف از ۴ مهرماه
سرپرست دانشگاه ملی مهارت منصوب شد
دبیرشورای عالی انقلاب فرهنگی درگذشت آیتالله شبیری زنجانی را تسلیت گفت
نگاهی به زندگی آیت الله شبیری زنجانی؛ مجاهدت در مسیر رشد حوزه
روایت پدر آیت الله شبیری زنجانی از آثار منع زکات و قحطی زنجان
تعطیلی حوزه علمیه نجف در پی درگذشت آیتالله العظمی شبیری زنجانی
هشتاد و دومین شعبه خودرو۴۵ در ستارخان تهران افتتاح شد
صدرنشینی پژوهشگاه ملی سرطان جهاددانشگاهی در بین مراکز تحقیقات پزشکی
سازماندهی اطلاعات ۴۰ هزار پایاننامه ایرانیان خارج از کشور در ایرانداک
سرپرست پارک علم و فناوری فارس منصوب شد
دلتنگ لبخند آقای شهیدیم...
دلیل تأخیر در بازنگری نقشه جامع علمی از زبان دبیر شورای عالی انقلاب فرهنگی
دارویی که تمام نشانگرهای سرطان را از بین برد
بارش بیشتر باران باعث از بین رفتن خشکسالی میشود؟
اولین پرواز مداری «استارشیپ» به تعویق افتاد
تصویر وایرال شده از سرباز اوکراینی
اپل، سامسونگ و گوگل متهم به نقض پتنت صدای فضایی
۸۴ دانشآموز و ۱۸ معلم تهرانی در دو جنگ اخیر به شهادت رسیدند
تغییر کتابهای درسی پایه اول؛ از فارسی تا ریاضی
وزیر آموزش و پرورش: دریافت وجه هنگام ثبتنام مدارس دولتی ممنوع است
۱۵۰۷ فضای آموزشی در جنگ دچار آسیب شد
«دلیران» اولین مستندمسابقه برای کودکان است/ پخش از شبکه کودک
انیمیشن ایرانی «سفینه نجات» امیدبخش است
رونمایی از یک صدای گمشده در کنسرت سازهای ایرانی بنیاد رودکی
راویان جنگ رمضان در رادیو صبا تجلیل میشوند
نتایج المپیاد علمی دانشجویان علوم پزشکی کشور اعلام شد
فرصت مجدد شرکت در آزمون دکتری تخصصی و پژوهشی علوم پزشکی ۱۴۰۵ فراهم شد
برگزیدگان بیستمین دوره مسابقات ربوکاپ آزاد ایران معرفی شدند
اوپن ای آی هم هک شد
تأکید رئیس دانشگاه تهران و سفیر پاکستان بر تقویت دیپلماسی علمی
ورود بیش از ۷۵۰ هزار دانشجوی جدید به دانشگاهها در مقاطع مختلف
اعلام ۱۰ اولویت پژوهشی برای اتصال ریلی چین به اروپا از مسیر ایران
فراخوان اولویتهای پژوهشی و فناوری سازمان سنجش آموزش کشور منتشر شد
کلاسهای دانشگاههای غیردولتی غیرانتفاعی حضوری برگزار میشود
روایت ۲۰۰ شب استقامت تاریخی در ایران
«انسان و حیوان»؛ گفتگوی کشیشی مسیحی و روحانی مسلمان درباره اخلاق
آیا «الگوریتمها» ما را از نو می سازند!؟ چالش انسان عصر دیجیتال
لیگهای صنعتی ربوکاپ از سال آینده راه اندازی میشود
عرضه دستاوردهای شرکتهای دانشبنیان در نمایشگاه فناوریهای پیشرفته چین
تأکید بر پرورش نسلی دانا، اخلاقمدار و پاسخگو به نیازهای جامعه
هوش چینی در یک وب سایت دولتی آمریکا
نخستین اختراع کشور در زمینه سلول زیستی خورشیدی
امام حسن عسکری(ع) چگونه شیعه را برای عصر غیبت آماده کرد؟
روایتی از نخستین شاهدان تولد امام زمان(عج)؛ مهمترین اقدام امام عسکری
افزایش ۶۰ درصدی مشروطی دانشجویان پس از کرونا
مهلت مجدد ثبتنام آزمون کارشناسی ارشد گروه پزشکی ۱۴۰۵ از ۴ مهرماه
سال تحصیلی دانشگاهها از امروز آغاز شد
تصویر استاد شفیعی کدکنی روی دیوارنگاره میدان جهاد
آغاز ثبتنام نوزدهمین همایش جامع «انتخاب شریف»
رویدادها و اتفاقات، بحران نیستند؛ نحوه مواجهه میتواند بحرانساز باشد
یادداشت کمتردیدهشدهٔ رهبر شهید خطاب به جانبازان حزبالله جنایت پیجری
زمان بازگشایی خوابگاه دانشگاه الزهرا (س) اعلام شد
تمدید مهلت انتخاب رشته پذیرش بدون آزمون کاردانی به کارشناسی ۱۴۰۵
فرصت مجدد ثبت نام در پذیرش بدون آزمون کاردانی مهارتی ۱۴۰۵ فراهم شد
محتوای دروس معارف دانشگاهی براساس تحولات روز و جنگهای اخیر بازنگری میشود
نگرشی نو به حفظ قرآن در مدارس، محور چهارمین همایش ایدهپردازان قرآنی
وطندوستی در نگاه اسلام فضیلت است یا تعصب؟
تصویری از رهبر شهید در مراسم ۳۱۳ هزار نفری جانفدایان
حضور نمادین کاروان مراسم عروسی سیریک در رزمایش جانفدا
حضور مقتدرانه بانوان کلاهکج در رزمایش جانفدا
حضور خاخام اعظم جامعه یهودیان ایران در مراسم جان فدا
فراخوان ارسال مقالات به همایش اربعین در مکتب امام شهید
خبرنگار آمریکایی: گازوییل در فلوریدا و تگزاس تمام شده است+عکس
براساس قواعد فقهی تنظیم گری فضای مجازی ضروری است
نرخ اجارهبهای خوابگاههای دانشجویی در سال جدید اعلام شد+عکس
جانفدایان مسلح به شمشیر و کاتانا
دانشگاه مبعوث رستاخیز دانایی در امتداد غیرت ملی
برگزاری صد و نود و ششمین شب شعر طنز «در حلقه رندان»
فانوس دریایی ادبیات کودک؛ ۸۲ سالگی خالق قصههای مجید
رمزگشایی از یک مشکل رایج اجتماع؛چرا یکدیگر را به آسانی قضاوت می کنیم؟
فرصت مجدد ثبت نام در پذیرش بدون آزمون کاردانی مهارتی ۱۴۰۵ فراهم شد
تمدید مهلت انتخاب رشته پذیرش بدون آزمون کاردانی به کارشناسی ۱۴۰۵
محتوای دروس معارف دانشگاهی براساس تحولات روز و جنگهای اخیر بازنگری میشود
مهلت مجدد ثبتنام آزمون کارشناسی ارشد گروه پزشکی ۱۴۰۵ از ۴ مهرماه
افزایش ۶۰ درصدی مشروطی دانشجویان پس از کرونا
سال تحصیلی دانشگاهها از امروز آغاز شد
یادداشت کمتردیدهشدهٔ رهبر شهید خطاب به جانبازان حزبالله جنایت پیجری
رویدادها و اتفاقات، بحران نیستند؛ نحوه مواجهه میتواند بحرانساز باشد
تصویر استاد شفیعی کدکنی روی دیوارنگاره میدان جهاد
آغاز ثبتنام نوزدهمین همایش جامع «انتخاب شریف»
ورود بیش از ۷۵۰ هزار دانشجوی جدید به دانشگاهها در مقاطع مختلف
فرصت مجدد شرکت در آزمون دکتری تخصصی و پژوهشی علوم پزشکی ۱۴۰۵ فراهم شد
حضور خاخام اعظم جامعه یهودیان ایران در مراسم جان فدا
زمان بازگشایی خوابگاه دانشگاه الزهرا (س) اعلام شد
نتایج المپیاد علمی دانشجویان علوم پزشکی کشور اعلام شد
تصویری از رهبر شهید در مراسم ۳۱۳ هزار نفری جانفدایان
نرخ اجارهبهای خوابگاههای دانشجویی در سال جدید اعلام شد+عکس
دانشگاه مبعوث رستاخیز دانایی در امتداد غیرت ملی
حضور نمادین کاروان مراسم عروسی سیریک در رزمایش جانفدا
تأکید رئیس دانشگاه تهران و سفیر پاکستان بر تقویت دیپلماسی علمی
جانفدایان مسلح به شمشیر و کاتانا
حضور مقتدرانه بانوان کلاهکج در رزمایش جانفدا
کلاسهای دانشگاههای غیردولتی غیرانتفاعی حضوری برگزار میشود
فراخوان اولویتهای پژوهشی و فناوری سازمان سنجش آموزش کشور منتشر شد
خبرنگار آمریکایی: گازوییل در فلوریدا و تگزاس تمام شده است+عکس
نگرشی نو به حفظ قرآن در مدارس، محور چهارمین همایش ایدهپردازان قرآنی
تصویر وایرال شده از سرباز اوکراینی
براساس قواعد فقهی تنظیم گری فضای مجازی ضروری است
«انسان و حیوان»؛ گفتگوی کشیشی مسیحی و روحانی مسلمان درباره اخلاق
وطندوستی در نگاه اسلام فضیلت است یا تعصب؟
نظراتی که حاوی توهین یا افترا به اشخاص ،قومیت ها ،عقاید دیگران باشد و یا با قوانین کشور وآموزه های دینی مغایرت داشته باشد منتشر نخواهد شد - لطفاً نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید.