موارد مهم
- کامپیوترهای کوانتومی به لطف پیشرفت محققان دانشگاه کمبریج می توانند بسیار کوچکتر شوند.
- با این حال، کارشناسان می گویند که کامپیوترهای کوانتومی بعید است به این زودی دستگاه های شخصی را تامین کنند.
- محاسبات کوانتومی که در ابر اجرا می شود می تواند به دانشمندان در کشف مواد و داروهای جدید کمک کند.
ممکن است روزی یک رایانه کوانتومی روی میز شما قرار گیرد، اما انتظار نداشته باشید به این زودی رایانه شما را تامین کند.
محققان یک کنسرسیوم به رهبری دانشگاه کمبریج راهی برای فشرده کردن سیستم عاملی که می تواند رایانه های کوانتومی را روی یک تراشه کار کند، پیدا کرده اند.محاسبات کوانتومی در حال حاضر به عنوان راهی برای انجام همه چیز از سبک کردن هواپیماها تا شکستن رمزگذاری قوی در حال بررسی است. با این حال، هنوز گوشی هوشمند خود را رها نکنید.
مت دوتی، استاد مهندسی کامپیوتر در دانشگاه دلاور، در مصاحبه ای با لایف وایر به لایف وایر گفت: " بعید است که کسی به زودی یا احتمالاً هرگز یک کامپیوتر کوانتومی در خانه یا جیب خود داشته باشد."
"تأثیر فوری بر زندگی مردم احتمالاً از سرویس های ابری ناشی می شود که از رایانه های کوانتومی برای ارائه قدرت منحصر به فرد استفاده می کنند، احتمالاً در پس زمینه به گونه ای اجرا می شوند که برای کاربر واضح نیست."
ورود عصر کوانتومی
سیستم کوانتومی جدید Deltaflow. OS نام دارد و توسط استارتاپ دانشگاه کمبریج Riverlane طراحی شده است تا با استفاده از کسری از فضای لازم در سخت افزار قبلی اجرا شود.
متیو هاچینگز، یکی از بنیانگذاران SEEQC، یک شرکت محاسباتی کوانتومی، ما چیزی را که زمانی یک اتاق را روی تراشه‌ای به اندازه یک سکه پر می‌کرد، قرار داده‌ایم و کار می‌کند. در یک خبرنامه گفته شد که با ریورلین شریک شده است.
"این برای آینده رایانه های کوانتومی به همان اندازه مهم است که خود ریزتراشه برای تجاری سازی رایانه های سنتی، به آنها اجازه می دهد تا با هزینه مقرون به صرفه و در مقیاس تولید شوند."
در حالی که محاسبات کوانتومی ممکن است برای استفاده شخصی آماده نباشد، احتمالاً مزایای عملی برای کاربران خواهد داشت.
شیو یانگ، استاد گروه مهندسی صنایع و سیستم های دانشگاه لیهایگ، به Lifewire گفت: "محاسبات کوانتومی می تواند در سناریوهای کاربردی بسیار قدرتمندتر از رایانه های موجود باشد، که برخی از آنها می توانند در زندگی روزمره ما انقلابی باشند." مصاحبه ایمیلی.
یانگ گفت: تحقیق با استفاده از محاسبات کوانتومی می‌تواند مطالعه اساسی مواد را بهبود بخشد و در نتیجه هواپیماهای سبک‌تری تولید کند که باعث صرفه‌جویی در مصرف سوخت و باتری‌هایی با چگالی انرژی بالاتر می‌شود که به وسایل نقلیه الکتریکی برد بیشتری می‌دهد. رایانه‌های کوانتومی همچنین می‌توانند با اجرای شبیه‌سازی‌های سطح مولکولی مؤثرتر از رایانه‌های فعلی، به کشف دارو کمک کنند.
برخی از دانشمندان در مورد احتمالات عجیب و غریب تر برای محاسبات کوانتومی حدس می زنند.
این برای آینده رایانه‌های کوانتومی به همان اندازه مهم است که خود ریزتراشه برای تجاری‌سازی رایانه‌های سنتی اهمیت داشت.
"انسان می تواند به راحتی یک "دوقلو دیجیتال" داشته باشد که در آن هر اتم در بدن انسان می تواند در یک دستگاه کوانتومی نمایش داده شود و شبیه سازی ها را می توان بر روی آن دوقلوی دیجیتال انجام داد، تریل فرانتز، استادی که محاسبات کوانتومی را در دانشگاه تدریس می کند. دانشگاه علم و صنعت هریسبورگ، در یک مصاحبه ایمیلی به Lifewire گفت.
چالش های پیش رو
اما موانع زیادی برای مفید کردن محاسبات کوانتومی وجود دارد، حتی اگر سیستم عامل ها کوچکتر شوند. محاسبات کوانتومی یک فناوری کاملاً متفاوت از محاسبات کلاسیک است، هم در سطح سخت افزار و هم در سطح نرم افزار.
Doty اشاره کرد که بیت آشنا که رایانه‌های فعلی را اجرا می‌کند در حالت صفر یا یک است. در همین حال، یک بیت کامپیوتر کوانتومی، به نام کیوبیت، می تواند در یک برهم نهی قرار گیرد، که در اصل به معنای مخلوطی از صفر و یک است.
«قدرت یک کامپیوتر کوانتومی از استفاده از این برهم‌نهی‌ها برای انجام کاری که تقریباً مشابه پردازش انبوه موازی است ناشی می‌شود. "چالش این است که این برهم نهی ها شکننده هستند - آنها به راحتی به صفر یا یک فرو می روند، در این صورت تمام قدرت کامپیوتر کوانتومی از بین می رود."
یک چالش مهم در ساخت کامپیوترهای کوانتومی، یافتن سیستم سخت افزاری و نرم افزاری است که این نوع خطاها را به حداقل برساند و جبران کند.
Doty گفت برخی از شرکت‌ها رایانه‌های کوانتومی ساخته‌اند که می‌توانند چالش محدود کردن خطاها برای تعداد کمی از بیت‌ها را مدیریت کنند. توسعه سخت افزار، تجهیزات و نرم افزاری که بتواند وعده محاسبات کوانتومی را برآورده کند، باید هزاران یا میلیون ها بیت را فعال کند.
"معلوم نیست که کدام پلت فرم یا ساختار مواد بهتر است،" Doty اضافه کرد. حدس من این است که در نهایت به سیستم‌های «هیبریدی» خواهیم رسید که بهترین مواد و روش‌های مختلف را ترکیب می‌کنند.»
