دلايل زيادى براى اين همه تلاش پژوهشگران جهت ساخت و توسعه كامپيوترهاى كوانتومى وجود دارد. اول اينكه اتم ها مى توانند حالت انرژى خود را با سرعت فوق العاده اى تغيير دهند، سرعتى كه نهايتاً باعث افزايش سرعت پردازش اطلاعات كامپيوترها مى شود. ديگر اينكه اگر مسئله اى كه به هر كيوبيت داده مى شود با ذات كامپيوتر كوانتومى سنخيت داشته باشد هر كيوبيت مى تواند جاى يك پردازنده كامل را بگيرد. يعنى اينكه 1000 يون باريوم مى توانند به جاى 1000 پردازنده كامپيوتر كار كنند!
كليد استفاده از اين قابليت يافتن گونه مسائلى است كه يك كامپيوتر كوانتومى مى تواند حل كند. خيلى بعيد است كه روزى شما شاهد حضور يك كامپيوتر كوانتومى روى ميز كارتان باشيد. چرا كه اين كامپيوترها براى انجام كارهايى چون پردازش متون يا چك كردن اى ميل طراحى نشده اند. از طرفى ديگر رمزگشايى و رمزگذارى در ابعاد وسيع براى كامپيوترهاى كوانتومى ايده آل است. و كاركردن با پايگاه هاى داده بزرگ جزء بخش هايى است كه مسلماً كامپيوترهاى كوانتومى حرف اول را در آن خواهند زد.
كامپيوتر هاى كوانتومى مى توانند روزى جاى كامپيوتر هاى سيليكونى را بگيرند همان طور كه ترانزيستور ها حباب هاى خلأ را از ميدان به در كردند. البته امروزه تكنولوژى مورد نياز براى اين كامپيوتر ها چندان پيشرفت نكرده است. اغلب تحقيقات در باب كامپيوتر هاى كوانتومى هنوز در حد تئورى اند. پيشرفته ترين كامپيوتر كوانتومى حاضر هنوز از پس كار كردن با بيش از 7 كيوبيت برنيامده است. يعنى آنها هنوز در مرحله 1+1=2 هستند. علاوه بر اين، آنچه كه كامپيوتر هاى معمولى امروزى به زحمت و به كندى انجام مى دهند، كامپيوتر هاى كوانتومى، به سرعت و در كسرى از ثانيه انجام خواهند داد.
كامپيوتر هاى كوانتومى مى توانند فاكتوريل اعداد بزرگ را در كسرى از ثانيه محاسبه كنند. از آنها مى توان براى جست وجو در پايگاه هاى داده بزرگ و رمز گذارى و رمز گشايى استفاده كرد. اگر امروز يكى از آنها وجود داشت ديگر هيچ، اطلاعاتى بر روى اينترنت امن نبود. سيستم هاى ساده كد گذارى امروز در برابر سيستم هاى پيچيده كامپيوتر هاى كوانتومى فردا حرفى براى گفتن نخواهند داشت.
وجود اينچنين كاربردهاى وسيع و مهمى است كه دانشمندان را به كار بر روى كامپيوترهاى كوانتومى مشتاق كرده است. اگرچه دانشمندان و مهندسان تعدادى كامپيوتر كوانتومى كوچك ساخته اند ولى در راه توليد و توسعه كامپيوترهاى كوانتومى تجارى كارا مشكلات مهمى وجود دارد. مهمترين آنها حفظ يك يون در حالت پايدار، هنگام مشاهده سطح انرژى و جهت اسپين آن است. در حال حاضر يون ها با استفاده از ليزر در دمايى نزديك به صفر مطلق نگهدارى مى شوند. اين كار را بعد از جداسازى يك اتم از گروهى و قرار دادن آن در جاى خودش انجام مى دهند. تا به حال گونه هاى ارائه شده از كامپيوترهاى كوانتومى چيزى بين دو تا چهار اتم داشته اند. تكنيك هاى NMR كه به وسيله IBM استفاده شده است راهى براى تحقيق درباره تاثير حالت يون ها بدون مشاهده مستقيم آنها ارائه مى دهد. مشاهده مستقيم يون ها منجر به از بين رفتن احتمالات و لفظ «هردو يا چيزى بين صفر و يك» خواهد شد، اين يعنى نابود كردن بنياد كامپيوترهاى كوانتومى.
اما كامپيوتر هاى كوانتومى هنوز راه زيادى براى پيمودن و پيشرفت دارند. آنها براى مواجه شدن با مشكلات دنياى واقعى بايد حداقل چندين جين كيوبيت داشته باشند.
امتیاز: 0.00
وزارت آموزش و پرورش > سازمان پژوهش و برنامه‌ريزی آموزشی
شبکه ملی مدارس ایران رشد
ارسال ها: 1679
شما باید یک عنوان و متن وارد کنید!