رایانه کوانتومی غیرممکن را ممکن می نماید - مجله سرگرمی

به گزارش خبرنگاران و به نقل از آی بی ام، چندین سال است که تحقق محاسبات کوانتومی به آینده و دستیابی به فناوری های پیشرفته تر وعده داده می گردد. در حال حاضر، محققان در نهایت دقیقا دریافته اند که چگونه این توانایی های کوانتوم را می توان گسترش داد.

تیم هایی از شرکت آی .بی .ام(IBM)، دانشگاه واترلو و دانشگاه فنی مونیخ(TUM) نتایج آزمایش یک محاسبات کوانتومی را منتشر نموده اند که ثابت می نماید محاسبات کوانتومی واقعا مزیت کوانتومی دارد.

مزیت کوانتومی(quantum advantage) در واقع پتانسیل توانایی محاسبات کوانتومی دستگاه ها در حل مسائلی است که رایانه های کلاسیک قادر به انجام آنها نیستند.

تحقیقات پیشین نشان داده است که الگوریتم هایی وجود دارد که از لحاظ نظری نمی تواند بر روی یک سیستم محاسباتی کلاسیک کار کند. این نظریه ها تاکنون ثابت نشده بود.

رایانه های عادی مطابق با قوانین فیزیک کار می نمایند. آنها از سیستم دودویی یا باینری(صفر و یک) برای کار استفاده می نمایند. این اعداد ذخیره و برای محاسبات استفاده می شوند.

در واحدهای سنتی حافظه، بیت های کوچک با بارهایی معرفی می شوند که مشخص می نماید صفر باشند یا یک.

با این حال، رایانه های کوانتومی انعطاف پذیری بیشتری دارند، چرا که آنها کاملا از قوانین فیزیک استاندارد پیروی نمی نمایند.

رایانه های کوانتومی به بیت ها اجازه می دهند به طور همزمان هم صفر باشند هم یک. فیزیک کوانتومی به الکترون ها اجازه می دهد تا در یک زمان چندین حالت داشته باشند و کیوبیت ها(واحد پایه ای پردازش کوانتومی) در حالت های همپوشان وجود دارند.

این ویژگی، چندحالتی(superpositioning) نامیده می گردد و به رایانه های کوانتومی اجازه می دهد چندین عملیات را آزادانه بر روی مقادیر انجام دهند و با یک رایانه معمولی متفاوت است که باید این عملیات ها را به صورت متوالی و نوبتی پردازش کند.

در حالی که دانشمندان علوم رایانه یک درک کلی از این تفاوت ها داشتند، مطالعات آی .بی .ام تایید کرد که چگونه سیستم های کوانتومی قدرتمند با رایانه های معمولی مقایسه می شوند.

محققان با استفاده از یک مدار کوانتومی که یک مسئله جبری خاص را حل می کرد، مزایای استفاده از محاسبات کوانتومی را نشان دادند. این مدار ساختاری نسبتا ساده دارد و بنابراین دارای عمق ثابتی بود.

محققان از این مسئله برای اثبات این قضیه استفاده کردند که مسئله جبری آنها به وسیله محاسبات کوانتومی سریع تر و کارآمدتر از یک مدار کلاسیک حل شد. این تیم متوجه شد که این بهره وری از الگوریتم کوانتومی می آید که از فیزیک کوانتومی استفاده می نماید.

رابرت کونیگ از دانشگاه مونیخ گفت: نتایج ما نشان می دهد که پردازش اطلاعات کوانتومی واقعا مزایای منحصر به فردی را به همراه دارد.

البته هنوز هیچ چیز قابل لمسی از این تحقیق جدید برنیامده است. با این حال، بدان معنی است که فیزیکدانان متوجه شده اند که محاسبات کوانتومی چگونه می توانند به حل برخی از پیچیده ترین مسائل ریاضی و فیزیک دنیا یاری نمایند و انقلابی در این زمینه ایجاد نمایند.

اثبات مزیت کوانتومی می تواند به راهکار های محاسباتی کوانتومی کارآمد و ارزان منجر گردد.

تیم تحقیقاتی آی .بی .ام شرح داد: ریاضیات نهفته در محاسبات کوانتومی برای ساخت دستگاه های کوانتومی مهم است. تحقق ابزار کوانتومی نیازمند پیشرفت های علمی در همه سطوح است.

پژوهشگران می گویند در حالی که اثرات مزیت کوانتومی ممکن است هنوز احساس نگردد، اما آنها قطعا به زودی به کار می آیند و کاربردهای بسیاری خواهند داشت.

dorezamin.com: دور زمین: آشنایی با زیبایی های دنیا در مجله سرگرمی و گردشگری

pariha.com: پریها مجله گردشگری، خبری، موفقیت، آشپزی و سرگرمی میباشد.