کامپیوتر کوانتومی

کامپیوتر کوانتومی چه ساختاری دارد؟-فرهنگ الکترونیک

0
(0)

کامپیوتر کوانتومی چیست و چطور کار می کند ؟

در عصر حاضر با حضور رایانه‌ها وابر رایانه‌ها تحول عظیمی در صنایع مختلف، ارتباطات وحوزه پزشکی، ونظامی وصنایع مهندسی به وجود آمده است. در سال‌های اخیر نسل نوظهوری از رایانه ها را شنیده‌ایم .به نام کامپیوترهای کوانتومی هستند، که به گفته گوگل به زودی به مقام برتری یا quantum supremacy خواهند رسید. تمام ارتباطات انسانی، درمان بیماریها و حوزه‌های مختلف علمی را دچار دگرگونی عظیمی می‌نمایند.

در سال 1994 دانشمندی وسیله‌ای را اختراع نمود که در سیستمش از عملیات پردازشی خاصی استفاده می‌شد. او یک الگوریتم ویک برنامه نوشته بود که بتواند سیستم پیچیده‌ای را روی آن پیاده نماید. در واقع برنامه فرضی او برای دستگاهی بود که بتواند مانند دانش فیزیک کوانتوم، اجزای اتم‌ها ودیگر قسمت‌های مربوط به اتم‌ها را نشان دهد. همچنین بتواند محاسباتی را انجام دهد که کامپیوترهای معمولی نمی‌توانند.

او در تحقیقاتش نوشته بود <<آیا با استفاده از کوانتوم می‌توان قدرت پردازش را بالا برد>>.امروزه پاسخ سؤال او تبدیل به بیشترین رایانه‌ها به بیشترین قدرت پردازش شده  است .که می‌تواند تمام مسائل حل نشدنی بشر را حل نماید.کامپیوتر کوانتومی می‌توانند مانند تولید ریز تراشه‌ها انقلاب عظیمی را در صنعت ایجاد نمایند.

سیستم پردازش اطلاعات رایانه کوانتومی

سیستم کامپیوتر کوانتومی، قدرت فوق العاده ای در محاسبات دارد وبه جای استفاده از بیت‌های صفر ویک که بر روی رایانه‌ای فعلی کار می‌کنند، از بیت‌های کوانتومی یا کیوبیتز (qubits) استفاده می‌کنند. این کامپیوترها دیگر محدود به حالت دو گانه صفر ویک نیستند. این دستگاه باید در دمای نزدیک به صفر به مطلق نگه داری شود تا همیشه به دستی کار نماید. گوگل اعلام کرده که یک رایانه کوانتومی 72 کیوبیتزی را ساخته که قادر است . محاسبه یک سوپر کامپیوتر در مدت ده هزار سال را انجام دهد. و فقط در 200 ثانیه این کار را انجام می‌دهد.

یک کیوبیت یک اتم یا ذره زیر اتمی است که اطلاعات را به روشی منحصر به فرد وبر اساس قوانین کوانتوم ذخیره می‌کند. بیت قسمت جداگانه از اطلاعات است وویک کیوبیت، جزیی از مجموع اطلاعات است که با دیگر کیوبیت ها متصل شده است.

یکی از مسولان شرکت امنیت سایبری SECTIGO بیان کرده این کامپیوترها می‌توانند داده‌های رمز گذاری شده را بشکنند وهیچ مانعی در برابر آن‌ها وجود ندارد. وسیستم های رمز که RSA و ECC را شکست دهد. اما بسیاری از تحلیلگران بیان کرده اند تمام حوزه‌های صنعت، سیستم‌های اقتصادی، تجاری، ارتباطی، حمل ونقل تا حوزه‌های ساخت وساز، انرژی، دولت‌ها، سیاست، تحت سلطه این دستگاه و سیستم عملکردی‌اش قرار می‌گیرد.

رمز شکنی با کامپیوتر کوانتومی

زیر ساخت های تکنولوژیک بیت کوین وارزهای مشابه، بر پایه پیشرفت‌های تکنولوژی رمز گذاری  Cryptographyبنا نهاده شده‌اند و رمز گذاری بلاک چین به گونه‌ای است که شبکه بلاک چین را از حملات سایبری محافظت می‌کند. اما کامپیوترهای کوانتومی می‌تواند قدرت این سیستم‌های امنیتی را از بین ببرد.

کامپیوترهای کوانتومی قرار نیست جایگزین کامپیوترهای فعلی شوند. بلکه مانند ابر رایانه‌ها نسل متفاوتی هستند که کاربردهای متفاوتی خواهند داشت. به گفته سازندگان کامپیوترهای کوانتومی سیستم‌های رمز گذاری شده فعلی و رمز ارزها باید به گونه‌ای به روزرسانی شوند که از کامپیوتر کوانتومی در امان باشند . همچنین قابل هک کردن نباشند.

ظرفیت عملیات داده

شرکت IBM اعلام کرده است: با افزایش ظرفیت کوانتومی سیستم‌ها، رایانه‌های کوانتومی قادرند تا برخی عملیات خاص را تا 100 برابر سریعتر پردازش کنند. این شرکت توانسته تا بدون تغییر دادن سخت افزار، حجم کوانتومی را افزایش دهند. حجم کوانتومی معیاری برای اندازه گیری توانایی‌های و نرخ خطای رایانه‌های کوانتومی تعیین شده است. با اتکا بر معیار حجم کوانتومی می‌توان، حداکثر اندازهٔ خطایی را که رایانه کوانتومی می‌تواند با موفقیت رفع کند مشخص کرد.

این شرکت اعلام کرده است. که تا سه سال آینده توان پردازشی معادل 1121 کیوبیت برسدکه 17 برابر قدرتمندترین از سریعترین کامپیوتر کوانتومی رسمی شرکت موسوم به Hummingbird است. شرکت آی بی ام خنک کننده‌های رایانه‌های کوانتومی را تولید نموده که شش فوت طول و 12 فوت ارتفاع دارد. کندور کوانتوم نام رایانه کوانتومی آی بی ام می‌باشد.

چین در سال 2016 ماهواره‌ای را به فضا پرتاب کرد که در آن از قدرت رمزنگاری کوانتومی استفاده شده است. در این حوزه رمزنگاری کوانتوم از تکنولوژی مشابه حوزه پردازش کوانتومی استفاده می‌شود.

در دانشگاه کالیفرنیا تحقیقاتی صورت گرفته که مطرح کردند چطور می‌توان از اجزای کوچکی مانند اتم‌ها، فوتون‌ها و ذرات نور اطلاعات استخراج نمود. چگونه باید عملیاتی را اجرا کرد، که این ذرات کوچک با هم ارتباط برقرار کنند واز آن‌ها برای محاسبات کامپیوتری استفاده کرد.

IBM در سال 2023 می‌خواهد سیستم‌های کنترلی راه اندازی کند .تا توسعه دهندگان به واسطه آنها امکان دسترسی به کیوبیت های بزرگ داشته باشند. بهره برداری از قدرت مکانیک کوانتومی می‌تواند مسائل و مشکلاتی را حل نماید که برای بشر بسیار پر اهمیت است.

این پست چقدر مفید بود؟

روی ستاره کلیک کنید تا به آن امتیاز دهید!

میانگین امتیاز 0 / 5. شمارش آرا: 0

تاکنون رأی ندارید! اولین نفری باشید که به این پست امتیاز می دهد.

دیدگاهتان را بنویسید

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