تغییر دنیا با ساخت رایانه‌های کوانتومی

در اصلی‌ترین مفهوم، رایانه‌های کوانتومی به انسان فرصت دستکاری و کنترل اطلاعات را به روشی کاملا متفاوت می‌دهند. اگر این رایانه‌ها ساخته شوند، نه تنها می‌توانند سریع‌تر از رایانه‌های فعلی، مسائل ریاضی را حل کنند، بلکه می‌توانند از رایانه‌های احتمالی چند دهه آینده هم سریع‌تر باشند.
واحد اصلی فرآیند رایانه اطلاعات «بیت» است. این بیت‌ها دارای ارزش صفر و یک و به معنای بله یا خیر هستند. اگر این بیت‌ها را به اندازه کافی با یکدیگر ترکیب کنید، می‌توانید هر عددی را نشان داده و تمام محاسبات مورد نیاز را انجام دهید. هر چه تراشه رایانه قدرتمندتر و بزرگ‌تر باشد، اعداد هم بزرگ‌تر شده و می‌تواند محاسبات را سریع‌تر انجام دهد و از محاسبه‌ای به سراغ محاسبه دیگر برود.
این رایانه‌ها متفاوت عمل می‌کنند
آنها اولا از اصل برهم‌نهی استفاده می‌کنند و جایی که رایانه‌های معمولی با بیت‌ها سروکار دارند، رایانه‌های کوانتومی با «کوبیت» در تعامل‌اند. کوبیت‌ها به جای این‌که مانند بیت‌ها صفر و یک باشند، ترکیبی از هر دو هستند و به همین دلیل عملیات محاسباتی را موثرتر انجام می‌دهند.
اصل درهم‌تنیدگی، اصل دومی است که رایانه‌های کوانتومی با آن کار می‌کنند. منظور از درهم‌تنیدگی در فیزیک این است: دو ذره‌ای که با وجود فاصله زیاد با هم در ارتباط بوده و تغییر یکی از آنها باعث تغییر دیگری شود. وقتی این قانون روی رایانه‌های کوانتومی پیاده شود، آنها می‌توانند تمام کوبیت‌ها را همزمان دستکاری کنند. به عبارت دیگر، به جای انجام دادن یکی یکی محاسبه‌ها، همه محاسبات را همزمان انجام دهند.درحال حاضر شرکت‌های مختلف مانند آی‌بی‌ام، گوگل و مایکروسافت در تلاشند رایانه‌های کوانتومی تولید کنند. این رایانه‌ها در صورت تولید می‌توانند در زندگی‌مان تغییرات اساسی به وجود آورند.
برخی غیرممکن‌هایی که با رایانه‌های کوانتومی ممکن خواهد شد شامل این موارد است:
آب‌وهوا: با استفاده از رایانه‌های کوانتومی می‌توان متغیرهای زیست‌محیطی را کنترل کرد و به راحتی ارزیابی‌های آب‌وهوایی را کاملا درست انجام داد.
درمان شخصی‌سازی‌شده: رمزگشایی دی‌ان‌ای شما و میکروبیوم‌های منحصر به فردتان، می‌تواند به پزشکان کمک کند تا داروهای مناسب شما را تجویز کنند. انجام دادن این مراحل با رایانه‌های فعلی سخت و هزینه‌بر است، اما رایانه‌های کوانتومی می‌توانند به راحتی و با هزینه مناسب، این کار را انجام دهند.
اکتشافات فضایی: تلسکوپ‌های امروز (و آینده) حجم عظیمی از داده‌های اخترشناسی مربوط به میلیاردها جرم آسمانی را جمع‌آوری می‌کنند که بررسی آنها فقط با سرعت رایانه‌های کوانتومی به‌راحتی انجام می‌شود. این رایانه‌ها تا دهه ۲۰۳۰ می‌توانند به اکتشاف صدها هزار سیاره جدید منجر شوند.
علوم پایه: رایانه‌های کوانتومی، دانشمندان و مهندسان را قادر می‌سازند که مواد شیمیایی و مواد جدید دیگری تولید کنند.
یادگیری ماشین: الگوریتم‌های یادگیری ماشین، به محاسبه حجم زیادی از داده‌ها نیاز دارد تا بتوانند مهارت تازه‌ای بیاموزند. رایانه‌های کوانتومی با افزایش بسیار زیاد سرعت محاسبه به کمک این الگوریتم‌ها هم می‌آیند.
ترجمه همزمان: رایانه‌های کوانتومی به‌دلیل سرعتی که در محاسبات دارند، می‌توانند هر زبانی را به‌سرعت و تقریبا بی‌نقص به طور همزمان ترجمه کنند.
رمزگذاری (و خطری که سازمان‌ها را تهدید می‌کند): تنها نکته منفی این رایانه‌ها این است که با استفاده از آن می‌توان حتی پیچیده‌ترین رمزها را که گشودن آنها هزاران سال ممکن است طول بکشد، طی یک ساعت باز کرد. این وضعیت می‌تواند بانکداری، ارتباطات و امنیت عمومی را به خطر اندازد.

مترجم: نادیا زکالوند

جام‌جم

منبع:‌ Quantumrun