محاسبات کوانتومی چیست؟

پس از رایانش ابری، یک کلمه کلیدی جدید در(buzzword) ذهن علاقه مندان به فناوری وجود دارد - محاسبات کوانتومی(Quantum Computing) . این فناوری اگرچه در مراحل ابتدایی خود قرار دارد، اما وعده های بزرگی در آینده دارد. بنابراین، آزمایش‌هایی توسط محققان برای بهره‌برداری از پتانسیل کامل این دستگاه انجام می‌شود. محققان ادعا می‌کنند که محاسبات کوانتومی(Quantum) می‌تواند مشکلات رایانه‌ای بزرگ و غیرقابل تصور پیچیده را حل کند که محاسبات کلاسیک هرگز نمی‌تواند آنها را حل کند.

محاسبات کوانتومی

محاسبات کوانتومی چیست؟

برخی از مشکلات آنقدر سخت، بسیار گسترده وجود دارد که حتی اگر همه رایانه‌های دنیا به طور جمعی کار کنند، در حل آن ناکام خواهند بود. کامپیوترهای کوانتومی(Quantum) به همین دلیل در حال توسعه هستند تا سعی کنند مشکلات را سریعتر از رایانه های کلاسیک مانند تبلت ها، تلفن های هوشمند و لپ تاپ ها حل کنند.

این منطق مایکروسافت(Microsoft) را وادار به توسعه یک مرکز تحقیقاتی محاسبات کوانتومی - " ایستگاه Q(Station Q) " در محوطه دانشگاه(University) کالیفرنیا ، سانتا باربارا کرده (Santa Barbara)است(California) . این تسهیلات افراد برجسته ای را از ریاضیات، علوم و علوم رایانه جذب می کند - نظریه پردازان و تجربیان.

این گروه در ایستگاه کیو(Station Q) معتقد است محاسبات کوانتومی رابطی در سه رشته مختلف - ریاضیات، فیزیک و علوم کامپیوتر است. از این رو(Hence) ، متخصصان رشته های مختلف علمی زیر یک چتر متحد شده اند - ایستگاه(Station Q) Q.

(Microsoft Research Station Q)صفحه Q ایستگاه تحقیقاتی مایکروسافت نشان می دهد که مایکل فریدمن(Michael Freedman) ، همکار فنی(Technical Fellow) ، می گوید:

“Our lab combines researchers, theorists, and experimentalists from mathematics, physics, and computer science, and we partner with academic and research institutions around the globe. Quantum computing is a field of research that applies the principles of quantum physics and new directions in materials science to building a new type of computer that uses quantum effects in computation.”

آنها همچنین اضافه می کنند که عملیات محاسباتی کوانتومی بر روی تعداد بسیار کمی از کیوبیت ها اجرا می شود. به طور دقیق، کامپیوترهای کوانتومی(Quantum) بر روی بیت کوانتومی یا کیوبیت(qubits) کار می کنند. به دلیل ویژگی های عجیب یک حالت کوانتومی، مانند برهم نهی، یک کیوبیت می تواند 1 یا 0 باشد – یا می تواند همزمان به صورت 1 و 0 عمل کند. اگر یک کیوبیت، هم به عنوان 1 و هم 0، بتواند دو محاسبه را همزمان انجام دهد، آنگاه دو کیوبیت می توانند چهار محاسبه را انجام دهند و همه چیز به سرعت نمایی می شود.

چالش در جستجوی راه‌هایی برای اعمال اثرات توپولوژیکی برای قوی‌تر کردن کیوبیت‌ها است تا هیچ اختلالی در ارسال اطلاعات به عقب و جلو در طول محاسبه وجود نداشته باشد، حتی اگر یک کیوبیت از دست برود. یک کیوبیت را می توان از نظر توپولوژیکی توسط شبه ذراتی مانند MAJORANA محافظت(MAJORANA) کرد. دانشمندان از همه احتمالات استفاده می کنند تا نشان دهند که مایوراناها(Majoranas) دارای خواص توپولوژیکی هستند و در وهله اول وجود آنها را اثبات می کنند.

تلاش برای محاسبات کوانتومی تنها به مایکروسافت(Microsoft) محدود نمی شود . دیگر شرکت‌های بزرگ فناوری، مانند گوگل(Google) ، نیز همین روند را دنبال کرده‌اند. چشم انداز پرش از محاسبات کلاسیک به محاسبات کوانتومی بزرگ به نظر می رسد.



About the author

من یک مهندس نرم افزار با بیش از 10 سال سابقه کار بر روی دستگاه های Apple iOS و edge هستم. تجربه من در مهندسی سخت افزار باعث شده است که مطمئن شوم دستگاه های مشتریانمان تا حد امکان قابل اعتماد و روان هستند. من در چند سال گذشته کد می نویسم و ​​یاد گرفته ام از Git، Vim و Node.js استفاده کنم.



Related posts