همه چیز درباره ی کامپیوترهای کوانتومی

بیگ بنگ: 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 کارکردهای آن ندارند. بسیاری می‌خواهند بدانند کامپیوتر کوانتومی چیست، چه زمانی تجاری‌سازی می‌شود، چه کسانی بیشتر از آن بهره‌‌مند می‌شوند و …

crypto-headمحاسبات کوانتومی چیست؟ محاسبات کوانتومی یک فناوری نو ظهور در حوزه محاسبات و کامپیوتر است. این فناوری برای یافتن راه حل های سریعتر برای مسائلی است که در حال حاضر توسط ابر کامپیوترها حل می شوند.

چرا محاسبات کوانتومی اهمیت دارد؟ به صورت نظری، کامپیوترهای کوانتومی میتوانند برای شکستن رمزنگاری آر اس ای، که معمولا در سراسر اینترنت استفاده میشود به کار گرفته شود.

محاسبات کوانتومی توسط چه کسانی به کار گرفته خواهد شد؟ در مرحله ی اول، محققانی که در زمینه ی فیزیک کوانتوم و محاسبات فعالیت میکنند.

چگونه یک کامپیوتر کوانتومی تهیه کنیم؟ در حال حاضر تنها یک شرکت کامپیوترهای کوانتومی را به بازار عرضه کرده، اما این کامپیوترها فقط برای کارهای تخصصی قابل استفاده هستند.

محاسبات کوانتومی چگونه انجام می شود؟

محاسبات کوانتومی یک فناوری نو ظهور است که دیگر مشکلات محدودیت های کامپیوترهای ترانزیستوری سابق را ندارد. کامپیوترهای ترانزیستوری متکی بر اعداد باینری، یعنی صفر و یکها هستند؛ در حالی که کامپیوترهای کوانتومی از کیوبیت استفاده میکنند. البته میتوان از اعداد باینری در کیوبیت استفاده کرد. اما مقادیر کیوبیتها به صورت جمع آثار هستند یعنی میتوانند 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 کامپیوترهای کوانتومی در انجام محاسبات بسیار سریعتر از کامپیوترهای امروزی خواهند شد.

Quantum_Computerدر این صورت میتوان محاسبات فشردهی کامپیوتری مانند تاشدگی پروتئینها که امروزه توسط کامپیوترهای انجام میشوند را با هزینهای کمتر با کامپیوترهای کوانتومی انجام داد. با گذشت زمان و پیشرفت کامپیوترهای کوانتومی پیشبینی میشود سرعت آنها بیشتر از سرعت کامپیوترهای امروزی شود، البته این پیشرفت باید در زمینه ی 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 سیستم های 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 کامپیوتر کوانتومی و الگوریتم شور تجزیه شده است عدد ۲۱ است. گزارشها نشان میدهد که در ژانویه ۲۰۱۴، آژانس امنیت ملی آمریکا مبلغی بالغ بر ۷۹.۷ میلیون دلار بر روی برنامهای به نام «رسیدن به اهداف سخت» سرمایه گذاری کرده است. بخشی از این برنامه، ساخت یک کامپیوتر کوانتومی است که قابلیت رمزنگاری داشته باشد.

محاسبات کوانتومی برای کسانی موثر است؟

در حال حاضر، در درجه اول محققان – شرکتهای مختلف در حال سرمایه گذاری 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.

_74617059_74617058چه زمانی این اتفاق خواهد افتاد؟

برای این سوال دو جواب وجود دارد: حالا و در آیندهای دور. شرکت کانادایی دی‌ویو سیستمز (D-Wave Systems) در حال حاضر کامپیوترهای کوانتومی به نام دی-ویو-۲-ایکس به بازار عرضه کرده است. اما این کامپیوترهای کوانتومی به طور خاص برای بهینه سازی دودویی نامحدود درجه دوم طراحی شده اند که آنها را برای تجزیه ی اعداد صحیح نامناسب میکند. البته باید گفت که این کامپیوتر کوانتومی سریعتر از کامپیوترهای سنتی نیست.

قیمت کامپیوتر کوانتومی چقدر است؟

به گزارش سینت قیمت یک کامپیوتر 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 پاور ۸ قیمت مناسبتری دارد.

سایت علمی بیگ بنگ / منبع: techrepublic.com

image_pdfimage_print
(17 نفر , میانگین : 4٫76 از 5)
لینک کوتاه مقاله : http://bigbangpage.com/?p=43402
تحریریه‌ی بیگ بنگ

تحریریه‌ی بیگ بنگ

وب سایت بیگ بنگ یک سایت علمی، تحقیقاتی میباشد که توسط تعدادی از علاقمندان به علم و دانش اداره می شود. این سایت از اواخر سال 1390 تاکنون به فعالیت خود در این حوزه ادامه داده است.

شما ممکن است این را هم بپسندید

یک پاسخ

  1. behzad گفت:

    سلام و خسته نباشید.
    روزی میشه که کامپیوتر های کوانتومی مثل لپ تاپ ها وارد خونه های مردم شه؟؟اگه اره .حدودا چند وقت دیگه؟؟؟؟؟؟

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *