هوش مصنوعی، لیزر و کوانتوم

محققان چینی در شهر تایوان موفق به ساخت کوچکترین کامپیوتر کوانتومی شدند. یک تیم تحقیقاتی به سرپرستی دپارتمان فیزیک دانشگاه ملی تسینگ هوا و استاد چوچیه سونگ، سرپرست مرکز ‌علوم ‌و فناوری کوانتومی، اولین وکوچکترین کامپیوتر کوانتومی جهان‌ که با یک فوتون کار می‌کند را در چین و در شهر تایوان ساختند و در 18اکتبر2024 از آن رونمایی کردند.

چو در این مطالعه که ماه گذشته در مجله (Physical Review Applied) منتشر گردیده بود بیان نمود که آنها موانع اصلی توسعه محاسبات کوانتومی ( هزینه انرژی بالا و محیط عملیاتی با دمای پایین) را برطرف کرده‌اند.

همچنین او بیان کرد که فوتون‌ها کوچکترین ذره ممکن در انرژی الکترومغناطیسی هستند و تیم او توانستند روی این ابعاد کوچک رمزنگاری کنند. وی ادعا می‌کند که می‌توان فوتون‌ها را در یک حالت کوانتومی پایدار حتی در یک اتاق نیز نگه داشت. نکته قابل توجه این است که محاسبات کوانتومی معمولا مستعد از دست‌دادن اطلاعات و خطاهای محاسباتی به دلیل ارتعاشات یا میدان‌های مغناطیسی می‌باشند.

مزیت این طرح نسبت به بقیه موارد در این است که فوتون‌ها دامنه انتقال گسترده‌تری دارند و کمتر مستعد تداخل هستند، که به توسعه یک کامپیوتر کوانتومی تجاری‌سازی شده کمک می‌کند.

کامپیوترهای سنتی محاسبات را روی بردهای مداری اجرا می‌کنند ولی محاسبات کوانتومی اطلاعات را از طریق فوتونیک و با استفاده از فیزیک‌کوانتومی انجام می‌دهند.

همگی می‌دانیم که کوچکترین واحد اطلاعات دیجیتال در یک کامپیوتر، رقم باینری یا بیت است‌که فقط می‌تواند 0 یا 1 را نشان دهد. این مشخصه در کامپیوتر کوانتومی نیز با همین اعداد نمایش داده می‌شوند و به آن برهم نهی‌کوانتومی می‌گویند.

برهم‌نهی کوانتومی، باعث می‌شود تا محاسبات کوانتومی پیچیده مانند فاکتورسازی‌های اولیه یا جستجوی کلان داده را تا 100 میلیون برابر سریع‌تر از رایانه‌های مرسوم پردازش کند.

 نکته طلایی این اختراع را رئیس دانشگاه جان کائو بیان می کند: این پروژه، نقطه عطفی عالی برای محاسبات کوانتومی بود، زیرا دستگاه می‎‌توانست در دمای اتاق کار کند و کوچک است.

کائو سال گذشته از پیشرفته‌ترین آزمایشگاه کامپیوترکوانتومی ایالات متحده بازدید کرده بود و اظهار نمود که از سیستم خنک کننده بسیار شگفت زده شدم، زیرا یک اتاق کامل را اشغال می‌کرد و دما را در سطوح بسیار پایین نگه می‌داشت.

به طور جداگانه، شورای ملی علم و فناوری از آلین اسپکت(Alain Aspect)، برنده جایزه نوبل فیزیک 2022، دعوت کرده است تا در رویداد کوانتوم تایوان امسال شرکت کند تا تمرکز این کشور بر توسعه فناوری کوانتومی را برجسته کند. در این رویداد فناوری کوانتومی، کامپیوترهای کوانتومی ابررسانا، ارتباطات کوانتومی، مترولوژی کوانتومی، سنجش و تصویربرداری مورد بحث قرار خواهد گرفت.

وزیر شورای ملی علم و فناوری چین(وو چنگ ون)گفت: فناوری کوانتومی توانایی‌های محاسباتی پیش‌بینی نشده‌ای را نوید می‌دهد و می‌تواند ارتباطات را ایمن‌تر کند. این سمینار با هدف تقویت همکاری بین‌المللی در ایجاد یک پلتفرم جهانی برای توسعه بیشتر فناوری کوانتومی و اطمینان از اینکه تایوان عضوی ضروری در فرآیندهای توسعه فناوری کوانتومی جهانی است، برگزار می‌شود.