محاسبه ۱۰ هزار ساله تنها در ۳ دقیقه!
گوگل نخستین كامپیوتر كوانتومی جهان را ساخت
فیكس سرور: گوگل ادعا می كند كه اخیرا به ˮبرتری كوانتومیˮ دست یافته است و این در شرایطی است كه محاسبات كوانتومی دنیا را تغییر خواهند داد.
به گزارش فیكس سرور به نقل از ایسنا، مسابقه دستیابی به "برتری كوانتومی"(quantum supremacy) در حال برگزاری است. شركت ها و دولت ها بطور یكسان مشتاق هستند كه بتوانند روی یك كامپیوتر كوانتومی كاملاً كاربردی برسند. اما چرا؟
محاسبات كوانتومی می تواند نتایج بسیار شگرفی در هر چیز دنیای دیجیتال امروز از هوش مصنوعی گرفته تا توسعه داروها داشته باشد. با این وجود بنظر می رسد این رقابت برای دستیابی به برتری كوانتومی، یك رهبر پیدا كرده است.
گزارش ها و ادعای خود گوگل نشان داده است كه این غول فناوری به "برتری كوانتومی" رسیده است.
امكان دارد اصطلاح محاسبات كوانتومی را شنیده باشید و تصور كنید كه این مساله مربوط به فیلم های علمی-تخیلی باشد. اما محاسبات كوانتومی یك چیز واقعی است و مردم از به حقیقت پیوستن آن هیجان زده خواهند شد.
بطور خلاصه، محاسبات كوانتومی از پدیده گیج كننده مكانیك كوانتومی برای تأمین نیروی محاسباتی فوق العاده خود بهره می برد. یك كامپیوتر كوانتومی می تواند به راحتی از بعضی از ابررایانه های برتر جهان پیشی بگیرد و این قدرت پردازش را مدیون كیوبیت های عجیب و غریب است.
كامپیوتر های كنونی از بیت ها استفاده می نمایند كه جریانی از پالس های الكتریكی یا نوری نمایانگر ۱ یا ۰ هستند.
در پردازش كوانتومی یك كیوبیت یا بیت كوانتومی واحد پایه ای پردازش كوانتومی و رمزنگاری كوانتومی بوده و مشابه بیت در كامپیوتر های كلاسیك می باشند كه كوچكترین واحد ذخیره اطلاعات و معیاری از مقدار اطلاعات كوانتومی است.
از نظر فیزیكی، كیوبیت یك سامانه كوانتومی دوحالتی است، یعنی سیستمی كه توسط مكانیك كوانتومی به درستی قابل توصیف است و هنگام اندازه گیری یكی از دو حالت ممكن خودرا اختیار می كند. مانند قطبش یك فوتون كه در اینجا، جهتِ قطبشِ عمودی و جهتِ قطبشِ افقی دو حالت ممكن برای سامانه هستند. در یك سامانه كلاسیك، هر بیت در هر لحظه یا در حالت صفر یا در حالت یك است، اما اصل های مكانیك كوانتومی به كیوبیت اجازه می دهند كه در همان حال، حالتی را برابر با برهم نهی دو حالت اصلی نیز اختیار كند، یك خاصیت كه در پردازش كوانتومی بنیادی است. به عبارتی، یك كیوبیت هم امكان دارد در حالت های كلاسیك صفر و یك وجود داشته باشد و هم می تواند در حالت تركیب این دو قرار گیرد(یعنی همزمان دارای هر دو حالت صفر و یك باشد). در واقع همین پدیده، تفاوت اصلی بین بیت های كلاسیك و كیوبیت ها است. انتقال كیوبیت ها بنیان دانش دورنوردی كوانتومی است.
معمولاً ذرات زیر اتمی مانند الكترون یا فوتون و كیوبیت ها می توانند به صورت گروهی به هم متصل شوند كه امكان پردازش بیشتری از بیت های باینری را فراهم می آورد. یكی از این خصوصیات بعنوان برهم نهی(superposition) و دیگری به نام درهم تنیدگی(entanglement) شناخته می شود.
در هم تنیدگی كوانتومی می گوید «در سامانه های مركب با وضعیت هایی مواجه می شویم كه در آن اجزای سامانه دارای هیچ خاصیت نیستند بلكه فقط سامانهٔ كل دارای دسته ای از خاصیت ها است». به زبان ساده و بعنوان نخستین مثال تاریخی، درهم تنیدگی، جفت شدن خواص مكانیكی دو ذره است، ذراتی كه قبل تر با یكدیگر در اندركنش بوده و سپس از یك دیگر جدا شده اند.
در هم تنیدگی برای ذراتی همچون فوتون ها، الكترون ها و حتی مولكول ها رخ می دهد. این اندركنش فیزیكی مربوط به خواصی نظیر مكان، تكانه، چرخش، قطبش و غیره است به شكلی كه با تعیین هر یك از خواص برای یكی از دو ذره همان خاصیت در دیگری تعیین می شود. به عبارت دیگر هر یك از ذرات جفت شده به خوبی توسط حالت كوانتومی مشابه توصیف می شوند.
ظاهراً كامپیوتر كوانتومی گوگل قدرتمندتر از ابررایانه های برتر جهان است و عملكرد آن اخیرا این را اثبات نموده است.
بعنوان مثال كامپیوتر كوانتومی گوگل یك محاسبه را كه ابررایانه شركت IBM موسوم به "سامیت"(Summit) كه قدرتمندترین كامپیوتر تجاری جهان است طی ۱۰ هزار سال انجام می دهد، در ۳ دقیقه انجام داد!
همانطور كه توسط دانشمندان گوگل بیان شده است، گوگل موفق به انجام آزمایش نخستین محاسباتی شده است كه فقط می تواند بر روی یك پردازنده كوانتومی صورت گیرد.
كامپیوتر گوگل در ابتدا در ماه مارس ۲۰۱۸ با قدرت محاسباتی ۷۲ كیوبیت رونمایی گردید.
محاسبات كوانتومی می تواند در نحوه برخورد ما با موضوعات و معضلات جهانی و پروژه های تحقیقاتی مورد استفاده قرار گیرد و رویكرد ما را به كلی تغییر دهد.
منبع: فیكس سرور
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب