پرونده/ درآمدی بر رایانۀ کوانتومی

به گزارش گرداب، اسکات بوخولز، مدیرعامل شرکت مشاورۀ Deloitte، به ZDNet می‌گوید: «تعدادی از موارد وجود دارد که در آن، زمان پول است. توانایی انجام سریعتر کار‌ها تأثیر مهمی در تجارت دارد». دستاورد‌هایی که محققان در نتیجه محاسبات کوانتومی پیش‌بینی می‌کنند، بر اساس ساعت‌ها یا حتی روز‌ها نیست.

ما بیشتر در مورد توانایی محاسبه تنها در چند دقیقه صحبت می‌کنیم که قدرتمندترین ابر رایانه‌های امروزی در هزاران سال قادر به حل آن‌ها نبودند، از مدل سازی طوفان‌ها گرفته تا شکستن قفل‌های رمزنگاری محافظ حساس‌ترین اسرار دولتها. همچنین تجارت نیز سود زیادی از این قضیه می‌برد.

بر اساس تحقیقات اخیر گروه مشاوره بوستون (BCG)، پیشرفت‌های محاسبات کوانتومی می‌تواند ارزشی معادل ۸۵۰ میلیارد دلار در ۱۵ تا ۳۰ سال آینده ایجاد کند که ۵ تا ۱۰ میلیارد دلار آن در پنج سال آینده تولید خواهد شد اگر فروشندگان اصلی این فناوری به وعده‌های خود عمل کنند. نخستین پرسشی که در این میان مطرح می‌شود این است که اصلا پردازش یا محاسبات کوانتومی چیست و چگونه کار می‌کند؟

در پاسخ می‌توان گفت رایانه‌های کوانتومی ماشین‌هایی هستند که از خواص فیزیک کوانتومی برای ذخیره داده‌ها و انجام محاسبات استفاده می‌کنند که این می‌تواند برای برخی از وظایف بسیار مفید باشد، زیرا آن‌ها می‌توانند از بهترین ابر رایانه‌های کنونی ما بسیار بهتر عمل کنند.

محاسبات کوانتومی از رفتار گیج کننده-ای استفاده می‌کند که دانشمندان دهه‌ها در کوچکترین ذرات طبیعت -اتمها، فوتون‌ها یا الکترونها- مشاهده کرده‌اند. در این مقیاس، قوانین کلاسیک فیزیک متوقف می‌شود و در عوض ما به قوانین کوانتومی روی می‌آوریم. محققان هنوز نتوانسته‌اند همه چیز را در مورد جهان کوانتومی درک کنند، اما آنچه می‌دانند این است که ذرات کوانتومی دارای پتانسیل عظیمی هستند، به ویژه برای نگهداری و پردازش حجم زیادی از اطلاعات.

کنترل موفقیت آمیز این ذرات در رایانه کوانتومی می‌تواند باعث انفجار قدرت محاسباتی شود که به طور خارق‌العاده‌ای نوآوری را در بسیاری از زمینه‌ها که نیاز به محاسبات پیچیده دارند، مانند کشف دارو، مدل سازی آب و هوا، بهینه‌سازی مالی یا خدمات، پیش می‌برد.

تفاوت بین کامپیوتر کوانتومی و کلاسیک چیست؟

سیستم‌هایی که ما از دهه ۱۹۴۰ در اشکال مختلف استفاده می‌کنیم - لپ تاپ، تلفن‌های هوشمند، سرور‌های ابری، ابر رایانه‌ها - به عنوان رایانه‌های کلاسیک شناخته می‌شوند. آن‌ها بر اساس بیتها، واحد اطلاعاتی، کار می‌کنند. در یک رایانه کلاسیک، هر بیت می‌تواند مقدار یک یا صفر را برای نشان دادن و انتقال اطلاعات مورد استفاده برای محاسبات به خود بگیرد.

با استفاده از بیتها، توسعه‌دهندگان می‌توانند برنامه‌هایی بنویسند که مجموعه دستورالعمل‌هایی هستند که به وسیلۀ کامپیوتر خوانده و اجرا می‎‌شوند. کامپیوتر‌های کلاسیک در چند دهه گذشته ابزار‌های ضروری بوده‌اند، اما عدم انعطاف پذیری بیت‌ها محدود کننده است. به عنوان یک قیاس، در صورت جستجوی سوزن در انبار کاه، یک کامپیوتر کلاسیک باید طوری برنامه‌ریزی شود که تک تک کاه و یونجه را تا رسیدن به سوزن بررسی کند؛ بنابراین هنوز مشکلات بزرگ زیادی وجود دارد که دستگاه‌های کلاسیک نمی‌توانند آن‌ها را حل کنند. محاسباتی وجود دارد که می‌توان بر روی یک سیستم کلاسیک انجام داد، اما ممکن است میلیون‌ها سال طول بکشد یا نیاز به حافظه رایانه بیشتری داشته باشد که از کل میزان حافظه موجود در روی زمین بیشتر است.

همانطور که گفته شد رایانه‌های کلاسیک اطلاعات را در بیت‌های دودویی کد می‌‌کنند که می‌‌تواند ۰ یا ۱ باشد. اما در رایانه کوانتومی، واحد اصلی حافظه یک بیت کوانتومی یا کیوبیت است. کیوبیت‌‌ها با استفاده از سیستم‌های فیزیکی مانند چرخش الکترون یا جهتگیری فوتون ساخته می‌‌شوند. این سیستم‌ها می‌‌توانند به طور همزمان در آرایش‌های مختلف قرار بگیرند و این خاصیت به عنوان برهم نهی کوانتومی شناخته می‌‌شود.
سوپرپوزیشن یا برهم نهی به ذرات کوانتومی اجازه می‌‌دهد در چندین حالت به طور همزمان وجود داشته باشند. بهترین راه برای تصور برهم نهی اینست که آن را با انداختن سکه مقایسه کنید: ذرات کوانتومی به جای پشت یا رو، سکه‌‌ای هستند که هنوز در حال چرخش است.

با کنترل ذرات کوانتومی، محققان می-توانند داده‌‌ها را برای ایجاد کیوبیت بارگذاری کنند و به لطف برهم نهی، یک کیوبیت مجبور نیست یک یا صفر باشد بلکه می‌‌تواند هر دو در یک زمان باشد. به عبارت دیگر، در حالی که یک بیت کلاسیک فقط می‌‌تواند پشت یا روی سکه باشد، یک کیوبیت می‌‌تواند هم پشت آن باشد هم روی آن.

این بدان معناست که وقتی از رایانه کوانتومی برای حل یک مشکل کمک خواسته می‌‌شود، می‌‌تواند از کیوبیت برای محاسبه همزمان چندین مورد برای یافتن پاسخ استفاده کند و راه‌های مختلف را به طور موازی کاوش کند. بنابراین، در سناریوی سوزن در انبار، بر خلاف رایانه‌‌های کلاسیک، یک کامپیوتر کوانتومی می‌‌تواند در اصل همه نی‌‌های یونجه را همزمان بررسی کند و سوزن را در عرض چند ثانیه پیدا کند نه سالها.

علاوه بر این، کیوبیت‌ها را می‌‌توان به لطف ویژگی کوانتومی دیگری به نام درهم تنیدگی از لحاظ فیزیکی به هم متصل کرد، بدین معنا که با هر کیوبیتی که به یک سیستم اضافه می‌‌شود، قابلیت‌های دستگاه به صورت تصاعدی افزایش می‌‌یابد. در حالی که در کامپیوتر‌های کلاسیک، افزودن بیت‌های بیشتر فقط باعث بهبود خطی می‌‌شود. هر بار که از کیوبیت دیگری در رایانه کوانتومی استفاده می‌‌کنیم، میزان اطلاعات و توانایی پردازش موجود برای حل مشکلات را دو برابر می‌‌کنیم؛ بنابراین وقتی به ۲۷۵ کیوبیت می‌‌رسیم، می‌‌توانیم تعداد بیشتری از اطلاعات را نسبت به تعداد کل اتم‌‌های موجود در جهان، قابل مشاهده و محاسبه کنیم.

کیوبیت‌ها همچنین می‌‌توانند با استفاده از پدیده‌‌ای به نام درهم تنیدگی کوانتومی پیوند ناگسستنی با یکدیگر داشته باشند. نتیجه اینست که یک سری کیوبیت می‌‌تواند به طور همزمان چیز‌های مختلف را نشان دهد. به عنوان مثال، هشت بیت برای یک رایانه کلاسیک کافی است که هر عددی بین ۰ تا ۲۵۵ را نشان دهد. اما هشت کیوبیت برای یک کامپیوتر کوانتومی کافی است تا هر عددی را بین ۰ تا ۲۵۵ به طور همزمان نشان دهد.

همچنین فشرده سازی زمان محاسبه می‌‌تواند پیامد‌های بزرگی در بسیاری از موارد استفاده داشته باشد. اینجاست که کامپیوتر‌های کوانتومی برتری خود را نسبت به کامپیوتر‌های کلاسیک ارتقا می‌‌دهند. در شرایطی که تعداد زیادی ترکیب احتمالی وجود دارد، کامپیوتر‌های کوانتومی می‌‌توانند آن‌ها را به طور همزمان در نظر بگیرند. با این حال، ممکن است موقعیت‌های زیادی وجود داشته باشد که کامپیوتر‌های کلاسیک هنوز از کامپیوتر‌های کوانتومی بهتر عمل کنند؛ بنابراین رایانه‌‌های آینده ممکن است ترکیبی از هر دو نوع باشند.

در حال حاضر، رایانه‌‌های کوانتومی بسیار حساس هستند: گرما، میدان‌های الکترومغناطیسی و برخورد با مولکول‌های هوا می‌‌تواند باعث شود که کیوبیت خواص کوانتومی خود را از دست بدهد. این فرایند که به انعطاف پذیری کوانتومی معروف است، باعث خرابی سیستم می‌‌شود و هرچه ذرات بیشتری درگیر شوند، سریعتر اتفاق می‌‌افتد. رایانه‌‌های کوانتومی باید با جداسازی فیزیکی کیوبیتها، خنک نگه داشتن آن‌ها و یا با استفاده از پالس‌های انرژی با دقت کنترل شده، از کیوبیت‌ها در برابر تداخل خارجی محافظت کنند.

کامپیوتر کوانتومی برای چه مواردی استفاده می‌‌شود؟

برنامه‌‌نویسان مشکلات را در قالب الگوریتم برای رایانه‌‌های کلاسیک می‌‌نویسند و به طور مشابه، کامپیوتر‌های کوانتومی محاسبات را بر اساس الگوریتم‌های کوانتومی انجام می‌‌دهند. محققان مشخص کرده‌‌اند که برخی از الگوریتم‌های کوانتومی به ویژه با قابلیت‌‌های پیشرفته، برای رایانه‌‌های کوانتومی مناسب هستند. به عنوان مثال، سیستم‌های کوانتومی می‌‌توانند الگوریتم‌‌های بهینه سازی را حل کنند که به شناسایی بهترین راه حل در میان بسیاری از گزینه‌‌های امکان پذیر کمک می‌‌کند و می‌‌تواند در طیف وسیعی از سناریو‌ها از مدیریت زنجیره تامین تا مدیریت ترافیک به کار گرفته شود. برای مثال، ExxonMobil و IBM برای یافتن الگوریتم‌های کوانتومی همکاری می‌‌کنند که می‌‌تواند روزی ۵۰، ۰۰۰ کشتی تجاری را که برای انتقال کالا از اقیانوس‌ها عبور می‌‌کنند، مدیریت کرده و فاصله و زمان پیمایش ناوگان را کاهش دهد.

همچنین انتظار می‌‌رود الگوریتم‌های شبیه سازی کوانتومی نتایج بی‌‌سابقه‌‌ای را به همراه داشته باشند، زیرا کیوبیت‌ها محققان را قادر می‌‌سازد تا شبیه سازی و پیش‌‌بینی تعاملات پیچیده بین مولکول‌ها را در سیستم‌های بزرگتر انجام دهند که این می‌‌تواند منجر به پیشرفت سریعتری در زمینه‌‌هایی مانند علم مواد و کشف دارو شود. با استفاده از رایانه‌‌های کوانتومی که می‌‌توانند مجموعه داده‌‌های بسیار بزرگتری را مدیریت و پردازش کنند، برنامه‌‌های هوش مصنوعی و یادگیری ماشین با زمان آموزش سریعتر و الگوریتم‌های توانمندتر ممکن می‌‌شوند.

محققان همچنین نشان داده‌‌اند که الگوریتم‌های کوانتومی می‌‌توانند کلید‌های رمزنگاری سنتی را بشکنند. کلید‌هایی که شکستن آن‌ها از نظر ریاضی برای رایانه‌‌های کلاسیک بسیار دشوار است.
به نظر می‌‌رسد رشد قدرت محاسباتی که با توسعه یک کامپیوتر کوانتومی قابل اجرا ایجاد می‌‌شود، طیف وسیعی از صنایع و برنامه‌‌های کاربردی را متحول کند. بسیاری از برنامه‌‌های محاسباتی با مجموعه داده‌‌های بزرگ آماده استفاده از رایانه کوانتومی هستند و بسیاری از آنچه جهان انجام می‌‌دهد بر اساس اصول ریاضیات است، از شبیه سازی گرفته تا کاربرد عملی. مشکل اینجاست که ریاضی می‌‌تواند سخت باشد.

برخی از محاسبات مورد نیاز برای شبیه سازی موثر سناریو‌های زندگی واقعی به سادگی فراتر از توانایی رایانه‌‌های کلاسیک است. چیزی که به عنوان مشکلات غیرقابل حل شناخته می‌‌شود. رایانه‌‌های کوانتومی، با قدرت محاسباتی عظیم خود، به طور ایده آل برای حل این مشکلات مناسب هستند. در واقع، برخی از مشکلات، مانند فاکتورینگ، در رایانه‌‌های کلاسیک سخت قلمداد می‌‌شوند، اما در رایانه‌‌های کوانتومی آسان هستند. این تقریباً در همه جنبه‌‌های زندگی مدرن دنیایی از فرصت‌ها را ایجاد می‌‌کند. برای مثال در پژوهش دربارۀ مراقبت‌های بهداشتی، رایانه‌‌های کلاسیک از نظر اندازه و پیچیدگی مولکول‌هایی که می‌‌توانند شبیه سازی و مقایسه کنند، محدود هستند.

اگر ورودی به اندازه N داشته باشیم، N تعداد اتم‌های موجود در مولکول‌های مورد بررسی است، تعداد فعل و انفعالات احتمالی بین این اتم‌ها نمایی است (هر اتم می‌‌تواند با بقیه اتم‌ها تعامل داشته باشد). کامپیوتر‌های کوانتومی امکان شبیه سازی مولکول‌های بسیار بزرگتر را خواهند داشت. در عین حال، محققان می‌‌توانند تداخل بین دارو‌ها و ۲۰۰۰۰+ پروتئین کد شده در ژنوم انسان را مدل سازی و شبیه سازی کنند که منجر به پیشرفت‌های بیشتری در زمینه داروسازی می‌‌شود. علاوه بر این، از فناوری‌های کوانتومی می‌‌توان برای ارائه تشخیص‌های سریعتر و دقیقتر با کاربرد‌های مختلف استفاده کرد. تقویت قابلیت‌های هوش مصنوعی یادگیری ماشین را بهبود می‌‌بخشد. چیزی که در حال حاضر برای کمک به تشخیص الگو استفاده می‌‌شود.

دستگاه‌های MRI با وضوح بالا سطوح بیشتری از جزئیات را ارائه می‌‌دهند و همچنین به پزشکان در غربالگری بیماری‌ها کمک می‌‌کند. رفتار درمان‌های هدفمند، مانند پرتودرمانی، بستگی به توانایی مدل سازی و شبیه سازی سریع سناریو‌های پیچیده برای ارائه درمان مطلوب دارد. رایانه‌‌های کوانتومی به درمانگران این امکان را می‌‌دهد تا در زمان کمتری شبیه سازی‌های بیشتری را انجام دهند و به حداقل رساندن آسیب ناشی از تابش به بافت سالم کمک می‌‌کند.

از این گذشته، در زمینۀ دارایی، مالیه و سرمایه گذاری و تجارت خودکار، یکی از کاربرد‌های بالقوه برای فناوری‌های کوانتومی تجارت الگوریتمی است: یعنی، استفاده از الگوریتم‌های پیچیده برای ایجاد خودکار معاملات سهام بر اساس طیف گسترده‌‌ای از متغیر‌های بازار. مزایای این فناوری، به ویژه برای معاملات با حجم بالا قابل توجه است. بازاریابی رایانه‌‌های کوانتومی این قابلیت را خواهد داشت که حجم عظیمی از داده‌‌های مصرف کننده را از منابع مختلف انتخاب کرده و تجزیه و تحلیل کنند. تجزیه و تحلیل داده‌‌های بزرگ به تجارت و دولت اجازه می‌‌دهد تا مصرف کنندگان یا رای دهندگان را با ارتباطات مطابق با ترجیحات خود دقیقاً مورد هدف قرار دهند.

کامپیوتر‌های کوانتومی می‌‌توانند پیشرفت قابل ملاحظه‌‌ای در قابلیت‌های یادگیری ماشین ایجاد کنند. کاهش چشمگیر زمان آموزش شبکه عصبی و بهبود میزان تشخیص از جمله کارایی آنهاست.

در زمینۀ هواشناسی با توجه به متغیر‌های بسیار زیاد، پیش بینی دقیق آب و هوا دشوار است. یادگیری ماشین با استفاده از رایانه‌‌های کوانتومی باعث بهبود تشخیص الگو می‌‌شود و پیش بینی رویداد‌های شدید آب و هوایی را آسانتر می‌‌کند و به طور بالقوه هزاران نفر را در سال نجات می‌‌دهد. آب و هواشناسان همچنین قادر خواهند بود مدل‌های آب و هوایی دقیقتری را تولید و تحلیل کنند. همچنین، لجستیک بهبود تجزیه و تحلیل داده‌‌ها و مدل سازی، طیف وسیعی از صنایع را قادر می‌‌سازد تا گردش کار مرتبط با حمل و نقل، تدارکات و مدیریت زنجیره تامین را بهینه کنند. محاسبه و محاسبه مجدد مسیر‌های بهینه می‌‌تواند بر برنامه‌‌های متنوع مانند مدیریت ترافیک، عملیات ناوگان، کنترل ترافیک هوایی، حمل و نقل و توزیع تأثیر چشمگیری بگذارد.

انواع مختلف کامپیوتر‌های کوانتومی:

برای ایجاد کیوبیت‌ها که اجزای سازنده کامپیوتر‌های کوانتومی هستند، دانشمندان باید کوچکترین ذرات طبیعت را پیدا کنند و آن‌ها را دستکاری کنند. به همین دلیل است که در حال حاضر انواع مختلفی از پردازنده‌‌های کوانتومی به وسیلۀ طیف وسیعی از شرکت‌ها در حال توسعه هستند.

یکی از پیشرفته‌‌ترین رویکرد‌ها شامل استفاده از کیوبیت‌های ابررسانا است که از الکترون‌ها ساخته شده‌‌اند و به شکل رایانه‌‌های کوانتومی لوستر مانند شناخته می‌‌شوند. شرکت‌های گوگل و آی‌‌بی‌‌ام این پردازنده‌‌های ابررسانا را توسعه داده‌‌اند. رویکرد دیگری که در حال افزایش است، یون‌‌های به دام افتاده هستند که Honeywell و IonQ در این زمینه پیشرو هستند و کیوبیت‌ها در مجموعه‌‌ای از یون‌‌ها قرار گرفته‌‌اند که در میدان‌های الکتریکی به دام افتاده و سپس با لیزر کنترل می‌‌شوند. شرکت‌های بزرگی مانند Xanadu و PsiQuantum، به نوبه خود، روی روش دیگری سرمایه گذاری می‌‌کنند که بر روی ذرات کوانتومی نور، به نام فوتون، برای رمزگذاری داده‌‌ها و ایجاد کیوبیت متکی است.

کیوبیت‌ها را می‌‌توان از چرخش کیوبیت‌‌های سیلیکون - که شرکت اینتل روی آن تمرکز‌‌ کرده است - و همچنین اتم‌های سرد یا حتی الماس نیز ایجاد کرد. گذشته از اینها، بازپخت کوانتومی، روشی که به وسیلۀ شرکت D-Wave انتخاب شد، در کل یک دسته متفاوت از محاسبات است. این دستگاه بر الگوی مشابه پردازنده‌‌های کوانتومی دیگر که به عنوان مدل دروازه شناخته می‌‌شوند، تکیه نمی‌‌کند.

کنترل و کارکرد پردازنده‌‌های بازپخت کوانتومی بسیار ساده‌‌تر است. به همین دلیل است که D-Wave دستگاه‌‌هایی را توسعه داده که می‌‌توانند هزاران کیوبیت را دستکاری کنند، در حالی که هر شرکت سخت افزاری کوانتومی دیگر تقریباً با حدود ۱۰۰ کیوبیت یا کمتر کار می‌‌کند. از طرف دیگر، روش پخت فقط برای مجموعه خاصی از مشکلات بهینه سازی مناسب است که قابلیت‌های آن را محدود می‌‌کند.

برتری رایانه کوانتومی در چیست؟

در سال ۲۰۱۹، گوگل ادعا کرد که پردازنده ابررسانای ۵۴ کیوبیتی خود به نام Sycamore قادر به انجام پردازش شده است. این میزان از پردازش، نقطه‌‌ایست که در آن یک کامپیوتر کوانتومی می‌‌تواند یک کار محاسباتی را حل کند که اجرای آن بر روی یک دستگاه کلاسیک در هر زمانی غیرممکن است. گوگل اعلام کرد که Sycamore تنها در ۲۰۰ ثانیه پاسخ یک مساله را محاسبه کرده است که تکمیل آن به وسیلۀ بزرگترین ابر رایانه‌‌های کنونی به ۱۰ هزار سال زمان نیاز داشته است. اخیراً محققان دانشگاه علم و صنعت چین نیز مدعی پیشرفت مشابهی شده‌‌اند و می‌‌گویند پردازنده کوانتومی آن‌ها ۲۰۰ ثانیه طول کشیده تا به سوالی را پاسخ دهد که تکمیل آن با دستگاه‌‌های کلاسیک ۶۰۰ میلیون سال طول می‌‌کشد.

با وجود این، بسیار دور از آن است که بگوییم هر یک از آن رایانه‌‌های کوانتومی اکنون قادرند از هر رایانه کلاسیک در هر کاری پیشی بگیرند. در هر دو مورد، دستگاه‌‌ها طوری برنامه‌‌ریزی شده بودند که مسایل بسیار خاصی را اجرا کنند، با این وجود آن‌ها از این نظر مفید هستند که ثابت کردند می‌‌توانند کار را به طور قابل توجهی سریعتر از سیستم‌های کلاسیک انجام دهند. اما بدون شمارش کیوبیت بیشتر و تصحیح خطای بهتر، اثبات برتری کوانتومی برای مسایل مهم کنونی هنوز به دور از ذهن است.

آیا می‌‌توان از نرم افزار کوانتومی سخن گفت؟

توسعه سخت افزار کوانتومی بخش بزرگی از چالش است و مسلماً مهمترین گلوگاه در اکوسیستم است. اما حتی یک کامپیوتر کوانتومی مقاوم در برابر خطا بدون نرم افزار کوانتومی مطابقت چندان کاربردی نخواهد داشت. ایجاد الگوریتم‌های کوانتومی و تطبیق آن با دنیای کوانتوم به آسانی یک الگوریتم کلاسیک نیست. در عوض، محاسبات کوانتومی به یک الگوی برنامه نویسی جدید نیاز دارد که فقط می‌‌تواند روی یک مجموعه نرم افزاری جدید اجرا شود. البته برخی از ارائه‌‌دهندگان سخت افزار نیز ابزار‌های نرم افزاری را توسعه می‌‌دهند که قویترین آن‌ها کیت توسعه نرم افزار کوانتومی منبع باز IBM Qiskit است.

اما علاوه بر این، اکوسیستم کوانتومی در حال گسترش است و شامل شرکت‌هایی است که تمام قوای خود را منحصراً به ایجاد نرم افزار کوانتومی اختصاص داده‌‌اند. نام‌های آشنا در این زمینه شامل Zapata، QC Ware یا ۱QBit است که همگی در ارائه ابزار‌هایی برای درک زبان کوانتوم برای مشاغل تخصص دارند. اکنون به طور فزاینده‌‌ای، مشارکت‌های امیدوار کننده‌‌ای برای گرد هم آوردن بخش‌های مختلف اکوسیستم شکل می-گیرد. به عنوان مثال، اتحاد اخیر بین Honeywell که در حال ساخت رایانه‌‌های کوانتومی یون‌‌های گیر افتاده است و شرکت نرم افزاری کوانتومی Cambridge Quantum Computing (CQC) باعث شده است که تحلیلگران پیش‌‌بینی کنند که یک بازیکن جدید می‌‌تواند در مسابقه کوانتومی پیشتاز شود.

رایانش کوانتومی در فضای ابری:

پیچیدگی ساخت رایانه کوانتومی به خاطر نیاز به اتاق‌های خلاء بسیار بالا، سیستم‌های کنترل سرما و دیگر ابزار‌های کوانتومی عجیب و غریب، به این معنی است که اکثریت قریب به اتفاق سیستم‌های کوانتومی به جای ارسال به مراکز داده مشتریان، در حال حاضر محکم در محیط‌های آزمایشگاهی نشسته‌‌اند. بنابراین، برای این که کاربران به دستگاه‌‌ها دسترسی داشته باشند تا آزمایشات خود را شروع کنند، شرکت‌های کوانتومی خدمات ابری محاسبات کوانتومی تجاری را راه اندازی کرده‌‌اند و این فناوری را برای طیف وسیعتری از مشتریان در دسترس قرار می‌‌دهند.

چهار مورد از بزرگترین ارائه دهنده خدمات رایانش ابری عمومی در حال حاضر دسترسی به رایانه‌‌های کوانتومی را بر روی پلتفرم خود ارائه می‌‌دهند. آی‌‌بی‌‌ام و گوگل هر دو پردازنده‌‌های کوانتومی خود را روی فضای ابر قرار داده‌‌اند، در حالی که Azure Quantum مایکروسافت و سرویس Brack AWS به مشتریان اجازه می‌‌دهند از رایانه‌‌های ارائه دهندگان سخت افزار کوانتومی شخص ثالث به رایانه‌‌ها دسترسی داشته باشند.

جمع‌‌بندی:

در این متن به طور خلاصه، چگونگی پردازش کوانتومی و تفاوت آن با رایانه‌‌های قدیمی را مطرح کردیم. سپس نحوه عملکرد، انواع و کاربرد‌های آن را شرح دادیم. همچنین برتری آن نسبت به رایانه‌‌های موجود و امکان نرم افزاری و وجود آن در فضای ابری را بررسی کردیم. به طور کلی می‌‌توان گفت این فناوری بسیار نوظهور است و با وجود این که هنوز راه بسیار درازی در پیش دارد، اما آینده‌‌ای درخشان را تصویر می‌‌کند که ممکن است در حوزه‌‌های مهم و مختلفی از زندگی اجتماعی ما همچون، بانکداری، پزشکی، ارتباطات و اطلاعات، هواشناسی و ... انقلاب‌های عظیمی ایجاد کند.