در‭ ‬مورد‭ ‬صنعت‭ ‬رایانه‭ ‬و‭ ‬تاثیر‭ ‬آن‭ ‬روی‭ ‬زندگی،‭ ‬صحبت‌های‭ ‬فراوانی‭ ‬شده‭ ‬است‭. ‬اكنون‭ ‬هم‭ ‬صحبت‭ ‬از‭ ‬این‭ ‬است‭ ‬كه‭ ‬در‭ ‬آینده‌ای‭ ‬نه‌چندان‭ ‬دور‭ ‬می‌توان‭ ‬با‭ ‬وجود‭ ‬رایانه‌های‭ ‬كوانتومی،‭ ‬دنیا‭ ‬را‭ ‬بسیار‭ ‬تغییر‭ ‬داد‭. ‬اما‭ ‬رایانه‭ ‬كوانتومی‭ ‬چیست؟‭ ‬

در‭ ‬اصلی‌ترین‭ ‬مفهوم،‭ ‬رایانه‌های‭ ‬كوانتومی‭ ‬به‭ ‬انسان‭ ‬فرصت‭ ‬دستكاری‭ ‬و‭ ‬كنترل‭ ‬اطلاعات‭ ‬را‭ ‬به‭ ‬روشی‭ ‬كاملا‭ ‬متفاوت‭ ‬می‌دهند‭. ‬اگر‭ ‬این‭ ‬رایانه‌ها‭ ‬ساخته‭ ‬شوند،‭ ‬نه‭ ‬تنها‭ ‬می‌توانند‭ ‬سریع‌تر‭ ‬از‭ ‬رایانه‌های‭ ‬فعلی،‭ ‬مسائل‭ ‬ریاضی‭ ‬را‭ ‬حل‭ ‬كنند،‭ ‬بلكه‭ ‬می‌توانند‭ ‬از‭ ‬رایانه‌های‭ ‬احتمالی‭ ‬چند‭ ‬دهه‭ ‬آینده‭ ‬هم‭ ‬سریع‌تر‭ ‬باشند‭.‬

واحد‭ ‬اصلی‭ ‬فرآیند‭ ‬رایانه‭ ‬اطلاعات‭ ‬ابیتب‭ ‬است‭. ‬این‭ ‬بیت‌ها‭ ‬دارای‭ ‬ارزش‭ ‬صفر‭ ‬و‭ ‬یک‭ ‬و‭ ‬به‭ ‬معنای‭ ‬بله‭ ‬یا‭ ‬خیر‭ ‬هستند‭. ‬اگر‭ ‬این‭ ‬بیت‌ها‭ ‬را‭ ‬به‭ ‬اندازه‭ ‬كافی‭ ‬با‭ ‬یكدیگر‭ ‬تركیب‭ ‬كنید،‭ ‬می‌توانید‭ ‬هر‭ ‬عددی‭ ‬را‭ ‬نشان‭ ‬داده‭ ‬و‭ ‬تمام‭ ‬محاسبات‭ ‬مورد‭ ‬نیاز‭ ‬را‭ ‬انجام‭ ‬دهید‭. ‬هر‭ ‬چه‭ ‬تراشه‭ ‬رایانه‭ ‬قدرتمندتر‭ ‬و‭ ‬بزرگ‌تر‭ ‬باشد،‭ ‬اعداد‭ ‬هم‭ ‬بزرگ‌تر‭ ‬شده‭ ‬و‭ ‬می‌تواند‭ ‬محاسبات‭ ‬را‭ ‬سریع‌تر‭ ‬انجام‭ ‬دهد‭ ‬و‭ ‬از‭ ‬محاسبه‌ای‭ ‬به‭ ‬سراغ‭ ‬محاسبه‭ ‬دیگر‭ ‬برود‭.‬

این‭ ‬رایانه‌ها‭ ‬متفاوت‭ ‬عمل‭ ‬می‌كنند

آنها‭ ‬اولا‭ ‬از‭ ‬اصل‭ ‬برهم‌نهی‭ ‬استفاده‭ ‬می‌كنند‭ ‬و‭ ‬جایی‭ ‬كه‭ ‬رایانه‌های‭ ‬معمولی‭ ‬با‭ ‬بیت‌ها‭ ‬سروكار‭ ‬دارند،‭ ‬رایانه‌های‭ ‬كوانتومی‭ ‬با‭ ‬اكوبیتب‭ ‬در‭ ‬تعامل‌اند‭. ‬كوبیت‌ها‭ ‬به‭ ‬جای‭ ‬این‌كه‭ ‬مانند‭ ‬بیت‌ها‭ ‬صفر‭ ‬و‭ ‬یك‭ ‬باشند،‭ ‬تركیبی‭ ‬از‭ ‬هر‭ ‬دو‭ ‬هستند‭ ‬و‭ ‬به‭ ‬همین‭ ‬دلیل‭ ‬عملیات‭ ‬محاسباتی‭ ‬را‭ ‬موثرتر‭ ‬انجام‭ ‬می‌دهند‭.‬

اصل‭ ‬درهم‌تنیدگی،‭ ‬اصل‭ ‬دومی‭ ‬است‭ ‬كه‭ ‬رایانه‌های‭ ‬كوانتومی‭ ‬با‭ ‬آن‭ ‬كار‭ ‬می‌كنند‭. ‬منظور‭ ‬از‭ ‬درهم‌تنیدگی‭ ‬در‭ ‬فیزیك‭ ‬این‭ ‬است‭: ‬دو‭ ‬ذره‌ای‭ ‬كه‭ ‬با‭ ‬وجود‭ ‬فاصله‭ ‬زیاد‭ ‬با‭ ‬هم‭ ‬در‭ ‬ارتباط‭ ‬بوده‭ ‬و‭ ‬تغییر‭ ‬یكی‭ ‬از‭ ‬آنها‭ ‬باعث‭ ‬تغییر‭ ‬دیگری‭ ‬شود‭. ‬وقتی‭ ‬این‭ ‬قانون‭ ‬روی‭ ‬رایانه‌های‭ ‬كوانتومی‭ ‬پیاده‭ ‬شود،‭ ‬آنها‭ ‬می‌توانند‭ ‬تمام‭ ‬كوبیت‌ها‭ ‬را‭ ‬همزمان‭ ‬دستكاری‭ ‬كنند‭. ‬به‭ ‬عبارت‭ ‬دیگر،‭ ‬به‭ ‬جای‭ ‬انجام‭ ‬دادن‭ ‬یكی‭ ‬یكی‭ ‬محاسبه‌ها،‭ ‬همه‭ ‬محاسبات‭ ‬را‭ ‬همزمان‭ ‬انجام‭ ‬دهند‭.‬درحال‭ ‬حاضر‭ ‬شركت‌های‭ ‬مختلف‭ ‬مانند‭ ‬آی‌بی‌ام،‭ ‬گوگل‭ ‬و‭ ‬مایكروسافت‭ ‬در‭ ‬تلاشند‭ ‬رایانه‌های‭ ‬كوانتومی‭ ‬تولید‭ ‬كنند‭. ‬این‭ ‬رایانه‌ها‭ ‬در‭ ‬صورت‭ ‬تولید‭ ‬می‌توانند‭ ‬در‭ ‬زندگی‌مان‭ ‬تغییرات‭ ‬اساسی‭ ‬به‭ ‬وجود‭ ‬آورند‭. ‬

برخی‭ ‬غیرممكن‌هایی‭ ‬كه‭ ‬با‭ ‬رایانه‌های‭ ‬كوانتومی‭ ‬ممكن‭ ‬خواهد‭ ‬شد‭ ‬شامل‭ ‬این‭ ‬موارد‭ ‬است‭:‬

آب‌وهوا‭: ‬با‭ ‬استفاده‭ ‬از‭ ‬رایانه‌های‭ ‬كوانتومی‭ ‬می‌توان‭ ‬متغیرهای‭ ‬زیست‌محیطی‭ ‬را‭ ‬كنترل‭ ‬كرد‭ ‬و‭ ‬به‭ ‬راحتی‭ ‬ارزیابی‌های‭ ‬آب‌وهوایی‭ ‬را‭ ‬كاملا‭ ‬درست‭ ‬انجام‭ ‬داد‭.‬

درمان‭ ‬شخصی‌سازی‌شده‭:‬‭ ‬رمزگشایی‭ ‬دی‌ان‌ای‭ ‬شما‭ ‬و‭ ‬میكروبیوم‌های‭ ‬منحصر‭ ‬به‭ ‬فردتان،‭ ‬می‌تواند‭ ‬به‭ ‬پزشكان‭ ‬كمك‭ ‬كند‭ ‬تا‭ ‬داروهای‭ ‬مناسب‭ ‬شما‭ ‬را‭ ‬تجویز‭ ‬كنند‭. ‬انجام‭ ‬دادن‭ ‬این‭ ‬مراحل‭ ‬با‭ ‬رایانه‌های‭ ‬فعلی‭ ‬سخت‭ ‬و‭ ‬هزینه‌بر‭ ‬است،‭ ‬اما‭ ‬رایانه‌های‭ ‬كوانتومی‭ ‬می‌توانند‭ ‬به‭ ‬راحتی‭ ‬و‭ ‬با‭ ‬هزینه‭ ‬مناسب،‭ ‬این‭ ‬كار‭ ‬را‭ ‬انجام‭ ‬دهند‭.‬

اكتشافات‭ ‬فضایی‭: ‬تلسكوپ‌های‭ ‬امروز‭ (‬و‭ ‬آینده‭) ‬حجم‭ ‬عظیمی‭ ‬از‭ ‬داده‌های‭ ‬اخترشناسی‭ ‬مربوط‭ ‬به‭ ‬میلیاردها‭ ‬جرم‭ ‬آسمانی‭ ‬را‭ ‬جمع‌آوری‭ ‬می‌كنند‭ ‬كه‭ ‬بررسی‭ ‬آنها‭ ‬فقط‭ ‬با‭ ‬سرعت‭ ‬رایانه‌های‭ ‬كوانتومی‭ ‬به‌راحتی‭ ‬انجام‭ ‬می‌شود‭. ‬این‭ ‬رایانه‌ها‭ ‬تا‭ ‬دهه‭ ‬۲۰۳۰‭ ‬می‌توانند‭ ‬به‭ ‬اكتشاف‭ ‬صدها‭ ‬هزار‭ ‬سیاره‭ ‬جدید‭ ‬منجر‭ ‬شوند‭.‬

علوم‭ ‬پایه‭: ‬رایانه‌های‭ ‬كوانتومی،‭ ‬دانشمندان‭ ‬و‭ ‬مهندسان‭ ‬را‭ ‬قادر‭ ‬می‌سازند‭ ‬كه‭ ‬مواد‭ ‬شیمیایی‭ ‬و‭ ‬مواد‭ ‬جدید‭ ‬دیگری‭ ‬تولید‭ ‬كنند‭.‬

یادگیری‭ ‬ماشین‭:‬‭ ‬الگوریتم‌های‭ ‬یادگیری‭ ‬ماشین،‭ ‬به‭ ‬محاسبه‭ ‬حجم‭ ‬زیادی‭ ‬از‭ ‬داده‌ها‭ ‬نیاز‭ ‬دارد‭ ‬تا‭ ‬بتوانند‭ ‬مهارت‭ ‬تازه‌ای‭ ‬بیاموزند‭. ‬رایانه‌های‭ ‬كوانتومی‭ ‬با‭ ‬افزایش‭ ‬بسیار‭ ‬زیاد‭ ‬سرعت‭ ‬محاسبه‭ ‬به‭ ‬كمك‭ ‬این‭ ‬الگوریتم‌ها‭ ‬هم‭ ‬می‌آیند‭.‬

ترجمه‭ ‬همزمان‭: ‬رایانه‌های‭ ‬كوانتومی‭ ‬به‌دلیل‭ ‬سرعتی‭ ‬كه‭ ‬در‭ ‬محاسبات‭ ‬دارند،‭ ‬می‌توانند‭ ‬هر‭ ‬زبانی‭ ‬را‭ ‬به‌سرعت‭ ‬و‭ ‬تقریبا‭ ‬بی‌نقص‭ ‬به‭ ‬طور‭ ‬همزمان‭ ‬ترجمه‭ ‬كنند‭.‬

رمزگذاری‭ (‬و‭ ‬خطری‭ ‬كه‭ ‬سازمان‌ها‭ ‬را‭ ‬تهدید‭ ‬می‌كند‭): ‬تنها‭ ‬نكته‭ ‬منفی‭ ‬این‭ ‬رایانه‌ها‭ ‬این‭ ‬است‭ ‬كه‭ ‬با‭ ‬استفاده‭ ‬از‭ ‬آن‭ ‬می‌توان‭ ‬حتی‭ ‬پیچیده‌ترین‭ ‬رمزها‭ ‬را‭ ‬كه‭ ‬گشودن‭ ‬آنها‭ ‬هزاران‭ ‬سال‭ ‬ممكن‭ ‬است‭ ‬طول‭ ‬بكشد،‭ ‬طی‭ ‬یك‭ ‬ساعت‭ ‬باز‭ ‬كرد‭. ‬این‭ ‬وضعیت‭ ‬می‌تواند‭ ‬بانكداری،‭ ‬ارتباطات‭ ‬و‭ ‬امنیت‭ ‬عمومی‭ ‬را‭ ‬به‭ ‬خطر‭ ‬اندازد‭.‬

منبع‭:‬‌‭  ‬Quantumrun