فناوری‌های کوانتومی: از گوشی‌های همراه تا ابررایانه‌ها

تاریخ : ۱۴ اردیبهشت ۱۳۹۵

تعداد بازدید : ۹۳۵

0 امتیاز از 0 رای
نسخه چاپی
موضوعات :

فیزیک کوانتومی نه‌تنها به رفتار مواد در سطوح زیراتمی می‌پردازد بلکه همچنین از آن برای ایجاد و تولید بسیاری از ابزارهای مورد استفاده در زندگی روزمره همچون لیزرها، ترانزیستورها، GPS و گوشی‌های همراه استفاده می‌شود. موج بعدی نوآوری می‌تواند منجر به رمزنگاری غیرقابل نفوذ و کامپیوترهایی شود که در حدود یک میلیون بار سریع‌تر از کامپیوترهای معمولی هستند. به‌تازگی واحد STOA پارلمان یک کارگاه برای بحث با متخصصان و پتانسیل این فناوری‌های کوانتومی برگزار کرده است.

تئوری کوانتومی به مواد در سطوح زیراتمی ( الکترون‌ها ) نگاه می‌کند. مقایسه این رفتار با آنچه که ما در دنیای هرروزه خود مشاهده می‌کنیم، بسیار عجیب و غریب به‌نظر می‌رسد. به عنوان مثال، یک الکترون می‌تواند در آن واحد در مکان‌های مختلفی باشد، پدیده‌ای که ابرموقعیت نامیده می‌شود. یا اینکه الکترون‌ها می‌توانند با الکترون دیگر که در فاصله بسیار دورتر قرار دارد برهمکنش داشته باشد، پدیده‌ای که حصار نامیده می‌شود.
دانشمندان و مهندسان از این خصوصیات عجیب جهان کوانتومی برای ابداع فناوری‌های شگرف و مبتکرانه همچون کامپیوترهایی با سرعت‌های پردازش بسیار زیاد، ساعت‌های با دقت بسیار بالا و حسگرهای بسیار دقیق استفاده می‌کنند. با استفاده از قابلیت‌ ذرات زیراتمی برای حضور در مکان‌های مختلف در آن واحد، مهندسان در تلاش هستند تا یک کامپیوتر کوانتومی بسازند که اطلاعات کدگذاری شده به فرم کوبیت را پردازش کنند. در مقایسه با بیت‌های کلاسیک (صفر یا یک) کوبیت‌ها می‌توانند در یک زمان صفر و یک باشند. این خصیصه باعث می‌شود تا کامپیوتر محاسبات را به موازات یکدیگر انجام دهد و بنابراین سرعت پردازش به صورت نمایی افزایش می‌یابد.
این کارگاه بررسی می‌کند که شرکت‌ها چگونه از فیزیک کوانتومی برای گسترش فناوری‌های جدید استفاده می‌کنند. در افتتاحیه کارگاه، روبیگ عضو اتریشی گروه EPP گفت:« فناوری‌های کوانتومی راه را برای ارتباطات ایمن‌تر از طریق رمزنگاری عیرقابل نفوذ هموار کرده است.»
با این‌ حال استفاده و بهره تجاری از ماشین‌های کوانتومی هنوز محدود است. اوتینگر نماینده اقتصادی و اجتماعی دیجیتال می‌گوید:« موضوع زمان در این راه بسیار پر اهمیت است، زیرا رقبای ما نیز بیکار نمی‌مانند.»
اسپکت فیزیک‌دان فرانسوی می‌گوید:« اگر ما با علم روز به‌پیش نرویم در این صورت ما دیگر قادر به رقابت در بالاترین سطح نخواهیم بود. بخشی از این پول باید صرف ایجاد همکاری‌های بیشتر با صنعت شود.»
نیوون‌هویزن عضو هلندی گروه ALDE می‌گوید:« ما می‌خواهیم زنجیری از دانش متشکل از آکادمی، صنعت و سیاست‌گذاران تاسیس کنیم.»
کوون‌هوفن از موسسه QuTech در دانشگاه صنعتی دلفت هلند می‌گوید:« محاسبات کوانتومی نه‌تنها سریع‌تر از کامپیوترهای کلاسیک هستند، بلکه انرژی کمتری نیز مصرف می‌کنند. در حال حاضر ده درصد صورت‌حساب الکتریکی مربوط به بخش IT است.
اسپکت می‌افزاید:« من نمی‌دانم که 25 سال یا 35 سال برای ساخت کامپیوتر کوانتومی زمان لازم است، اما می‌دانیم که وقتی فیزیک‌دانان به ما می‌گویند ساخت آنها از لحاظ اصولی امکان‌پذیر است یعنی ساخت آنها واقعاً امکان‌پذیر است.»

منبع : http://www.europarl.europa.eu/news/en/news-room/20160407STO21711/Quantum-technologies-from-mobile-phones-to-supercomputers

نظر شما