آموزشی, مقالات

کامپیوتر کوانتومی گوگل چیست و چه کاربردی دارد ؟

تجهیزات-شبکه-networkparts-کامپیوتر-کوانتومی-گوگل-تصویر-شاخص

کامپیوتر کوانتومی گوگل سوپر کامپیوترهای رایج را به زباله دان تاریخ انداخت.

Brave Privacy Browser

کامپیوتر کوانتومی گوگل بسیار فراتر از تکنولوژی کامپیوترهای عادی رفته و از این دستاورد با نام برتری کوانتومی یاد می کنند. این اتفاق نقطه عطف مهمی در مسیر پردازش داده ها بحساب می آید که گوگل نتایج آن را در نشریه Nature انتشار داده است. این دستاورد پس از یک دهه فعالیت گوگل بر روی چیپست کوانتومی خود که Sycamore نامیده می شود به سرانجام رسیده است.

محققین گوگل در یک بلاگ اعلام کردند: “ماشین ما پردازش های مورد نظر را ظرف 200 ثانیه اجرا کرد، و اندازه گیزی هایی را در تست ما صورت داد که ما می توانیم اعلام کنیم سریعترین سوپر کامپیوتر حال حاضر دنیا برای نتیجه محاسباتی مانند آنچه بدست آمده 10.000 سال زمان نیاز دارد.”

تجهیزات-شبکه-networkparts-کامپیوتر-کوانتومی-گوگل

اخباری که در ماه سپتامبر توسط نشریه Premature Paper منتشر گردیده، شواهدی را ارائه میدهد که کامپیوترهای کوانتومی می توانند آزمایشگاه های تحقیقاتی را ترک نموده و به سمت عملیاتی شدن حرکت کنند. این کامپیوترها می توانند کارهای مهمی نظیر ساخت مواد نوین، تولید داروهای جدید در سطح ملکولی، بهبود سرمایه گذاری های مالی و افزایش سرعت تحویل بسته ها را صورت دهند.

یکی از محققان این پروژه به نام هارتموت نِوِن در کنفرانس خبری در ابراتوار پردازش گوگل در سانتا باربارای ایالت کالیفرنیا با رد این انتقادات که اظهار میدارند نتیج حاصله تنها یک موفقیت اندک است گفت: “فضا پیمای اسپوتنیک نیز کار زیادی انجام نداد، تنها به دور زمین گشت. ولی این اتفاق سرآغازی بر عصر فضا بود.”

اما می توان گفت که این رویداد آغازی بر اتمام دوران کامپیوترهای کلاسیک نخواهد بود، حداقل براساس نظر امروز متخصصان پردازش کوانتومی. کامپیوترهای کوانتومی هنوز کمی عجیب و غریب هستند و باید در محیط کاملا کنترل شده ای راه اندازی شوند و بنظر نمیاد که جایگزین کامپیوترهای کلاسیکی که ما امروزه استفاده می کنیم به این زودی بشوند.

بجای آن قرار است این کامپیوترهای کوانتومی به عنوان یاری دهنده کامپیوترهای کلاسیک عمل نمایند. به گفته هارتموت نِوِن: ” این یک منبع ضروری در برخی لحظه ها خواهد بود”. از سوی دیگر آقای اسکات آرونسون محقق پردازش کوانتومی از این اتفاق از لحاظ اهمیت به مانند لحظه پا نهادن بر روی ماه یاد کرده است و در توییتی آقای ساندرا پیجای مدیر اجرایی گوگل آن را موفقیتی بزرگ نامیده است. برای نشان دادن اهمیت و دشواری کار می توان گفت که مقالع برتری کوانتومی 77 نویسنده دارد.

امروزه صنایع بسیاری به توسعه کامپیوترهای کلاسیک اختصاص داده شده اند، اما تعداد اندکی از آزمایشگاه های گرانقیمت مانند گوگل، اینتل، مایکروسافت، هانیول و IBM کامپیوترهای کوانتومی چندمنظوره را دنبال می کنند. این کامپیوترها دستگاه های عجیبی هستند، در محیطی راه اندازی می شوند که برای جلوگیری از آشفتگی تا نزدیکی دمای صفر مطلق سرد می شوند، پس انتظار نداشته باشید که یک کامپیوتر کوانتومی را بر روی میزتان پیدا کنید.ازمایشات

تست سرعت گوگل برای محاسبات کاری مانند هوش مصنوعی، علم مواد و تولید اعداد تصادفی بکارگرفته شده است. این آزمایشات در کنار صحبت هایی که محققان پردازش کوانتومی گوگل در مورد ضرورت تولید اعداد تصادفی در توسعه رمزگذاری انجام داده اند می تواند اهمیت موضوع را نشان دهد.

گوگل اعلام کرده است که اولین مشتریان این تکنولوژی که شامل وزارت انرژی امریکا، خودروسازی دایملر و فولکس واگن می شود، می توانند از این ماشین در سال 2020 استفاده نمایند. همچنین به مانند پردازش کوانتومی IBM، این ماشین بصورت یک سرویس پردازش ابری از طریق اینترنت در دسترس خواهد بود.

کوانتوم VS کامپیوترهای کلاسیک

تقریبا تمامی دستگاه های دیجیتال تاکنون، از انیاک در سال 1945 تا آیفون 11 اپل در سال 2019، یک کامپیوتر کلاسیک بوده اند. پایه تمام آنها براساس مدارهای منطقی بوده تا بتواند کارهایی از قبیل جمع دو عدد و ذخیره آن در حافظه را صورت دهند. در صورتیکه کامپیوترهای کوانتومی بطور کلی متفاوت هستند. تکیه آن بر قوانین پیچیده فیزیک بوده تا اجزای کوچکی مانند اتم را کنترل کنند.

در حالیکه کامپیوترهای کلاسیک برای پردازش و نگهداری اطلاعات از بیت های جداگانه 0 و 1 استفاده می کند، در کامپیوترهای کوانتومی از زیربنای متفاوتی استفاده می شود که به کیوبیت (Qubit) معروف است. هر کیوبیت می تواند حالات متفاوتی از 0 و 1 را در یک لحظه ترکیب و نگهداری کند، از طرق پدیده پیچیده ای که به آن برهم نهی گفته می شود.

علاوه بر آن می توان چند کیوبیت را طی یک پدیده دیگر که درهم تنیدگی نامیده می شود می توان به هم پیوند داد. این پدیده به کامپیوترهای کوانتومی اجازه می دهند که طیف وسیعی از راه حل های ممکن برای یک مسئله را در یک زمان پردازش نماید.

تجهیزات-شبکه-networkpart-کامپیوتر-کوانتومی-گوگل-بنر
  1. https://www.cnet.com/news/google-reportedly-attains-quantum-supremacy
  2. https://en.wikipedia.org/wiki/Sycamore_processor
  3. https://www.nature.com/articles/s41586-019-1666-5

دیدگاهتان را بنویسید

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