ستون مهمان Quantum Particulars: "ظهور محاسبات کوانتومی و چشم انداز آن" - در داخل فناوری کوانتومی

«جزئیات کوانتومی» یک ستون مهمان سرمقاله است که شامل بینش ها و مصاحبه های انحصاری با محققان، توسعه دهندگان و کارشناسان کوانتومی است که به چالش ها و فرآیندهای کلیدی در این زمینه نگاه می کنند. در این مقاله توسط شوبهام مونده، تحلیلگر ارشد تحقیقات بازار در آینده تحقیقات بازار (MRFR)، در مورد تاریخچه محاسبات کوانتومی بحث می کند. 

جهان شاهد پیشرفت های باشکوهی در زمینه محاسبات بوده است. از اختراع اولین کامپیوتر تا توسعه ابررایانه ها، هر نوآوری مرزهای ممکن را جابجا کرده است. تکامل کامپیوترها زندگی انسان را فراتر از تصورات کاملا متحول کرده است و همچنان نقش مهمی در تقریباً هر جنبه از زندگی انسان ایفا می کند. رایانه‌های کلاسیک قرن بیستم را شکل دادند و در آغاز قرن بیست و یکم، مردم متوجه شدند که رایانه‌های کلاسیک محدودیت‌های خود را دارند و تقریباً به آنها رسیده‌اند، بنابراین به رایانه‌ای جدید و قدرتمندتر از کلاسیک نیاز داشتند. محدودیت‌های رایانه‌های کلاسیک، دانشمندان را به توسعه نوع جدیدی از محاسبات به نام محاسبات کوانتومی سوق داد.

محاسبات کوانتومی چیست؟

محاسبات کوانتومی یک حوزه چند رشته‌ای است که جنبه‌های علوم کامپیوتر، فیزیک و ریاضیات را در بر می‌گیرد و از مکانیک کوانتومی برای حل سریع‌تر مسائل پیچیده نسبت به رایانه‌های معمولی استفاده می‌کند. کامپیوترهای کوانتومی می توانند اطلاعات را میلیون ها برابر سریعتر از کامپیوترهای معمولی پردازش کنند. دلیل این امر این است که رایانه‌های کوانتومی از کیوبیت‌ها، معمولاً ذرات کوچک (اتم‌ها، یون‌ها، فوتون‌ها یا الکترون‌ها) استفاده می‌کنند که اطلاعات را نگه می‌دارند و مطابق قوانین فیزیک کوانتومی رفتار می‌کنند. بنابراین، می تواند حجم بسیار گسترده تری از اطلاعات را بسیار سریعتر از یک کامپیوتر کلاسیک مدیریت کند. 

شرکت هایی مانند آی بی ام، گوگل، اینتل، شرکت D-Wave سیستمو مایکروسافت در حال رقابت برای ساخت ابزارهای محاسباتی کوانتومی هستند. با این حال، IBM مورد توجه قرار گرفت زمانی که آنها در ابتدا یک کامپیوتر کوانتومی را به عنوان یک سرویس ابری برای محققان در سال 2016 در دسترس عموم قرار دادند. پس از آن، کسب‌وکارهای جهانی پتانسیل کامل رایانه‌های کوانتومی را در حل مسائل پیچیده‌ای که رایانه‌های کلاسیک نمی‌توانند انجام دهند، درک کردند و بسیاری از شرکت‌ها در حال حاضر از فناوری انقلابی استفاده می‌کنند. شرکت هایی مانند مرسدس بنز، بوئینگ، JSR Corporation، Mitsubishi Chemical، ExxonMobil و CERN در حال حاضر استفاده کنید la فناوری برای حل مشکلات پیچیده مانند پیچیدگی های زنجیره تامین، کشف اسرار جهان، بهبود شیمی باتری و غیره. 

در ابتدا، دانشمندان برای پیشنهاد استفاده می شود کامپیوترهای کوانتومی اگر ظرفیت آنها به حداقل 1,000 کیوبیت نرسد، از نظر تجاری مفید نیستند. از آن زمان، کامپیوترهای کوانتومی با کیوبیت های بالاتر به یک ضرورت برای شرکت های جهانی تبدیل شده اند. بسیاری از شرکت ها پیشرفت قابل توجهی در رشد کیوبیت ها داشته اند و توسعه همچنان ادامه دارد. IBM در خط مقدم دستیابی به این نقطه عطف و اخیرا قرار دارد معرفی IBM Condorیک پردازنده کوانتومی 1,121 کیوبیت ابررسانا بر اساس فناوری گیت رزونانس متقاطع Condor محدودیت های مقیاس و بازده را در طراحی تراشه با افزایش 50 درصدی چگالی کیوبیت پیش می برد. با عملکرد قابل مقایسه با Osprey 433 کیوبیتی قبلی، به عنوان یک نقطه عطف جدید، مقیاس حل و اطلاع رسانی طراحی سخت افزار آینده عمل می کند.

موارد استفاده احتمالی از کامپیوترهای کوانتومی

با پیشرفت های تکنولوژیکی در کامپیوترهای کوانتومی، موارد استفاده احتمالی به شدت افزایش یافته است. کامپیوترهای کوانتومی می توانند برای هر صنعت عمودی برای حل مسائل بسیار پیچیده و یافتن همه راه حل های ممکن بسیار سودمند باشند. امروزه صنایعی مانند انرژی و نیرو، خودروسازی، مواد شیمیایی، حمل و نقل و لجستیک، مراقبت های بهداشتی، هوافضا و دفاع، فناوری اطلاعات و مخابرات، کشاورزی، تولید و الکترونیک در حال تبدیل شدن به جریان اصلی کاربران نهایی هستند. علاوه بر این، رایانه‌های کوانتومی نه تنها در بین بخش‌های تجاری مورد استقبال گسترده قرار می‌گیرند. این فناوری پتانسیل مقابله با مشکلات جهانی و ایجاد آینده پایدارتر را دارد. کامپیوترهای کوانتومی هستند خیلی قدرتمند که می تواند به مقابله با مشکلات پیچیده ای مانند بیماری، غذا و بحران های اقلیمی بحران آب و هوا در حال تبدیل شدن به یکی از مسائل کلیدی برای جمعیت جهان است. کامپیوترهای کوانتومی می توانند با ارائه تمام راه حل های ممکن، با این مسائل پیچیده مقابله کنند. می تواند برای کاربردهای مختلف مانند پیش بینی آب و هوا، مدیریت زباله و مدیریت آب مفید باشد. 

با گذشت زمان، پیشرفت‌ها در رایانه‌های کوانتومی با تعداد کیوبیت‌های بالاتر، فرصت‌های قابل توجهی را ایجاد می‌کنند که امروزه فقط شبیه داستان‌های علمی تخیلی هستند. با این حال، پیشرفت در تعداد کیوبیت ها نیز می تواند نگرانی جدی برای آینده باشد. مطابق با تحقیقتوسط Universal Quantum، دانشگاه ساسکس و Qu&Co انجام شده استیک کامپیوتر کوانتومی با 13 میلیون کیوبیت فیزیکی می تواند رمزگذاری بیت کوین را ظرف یک روز بشکند. و یک کامپیوتر 300 میلیون کیوبیتی برای شکستن آن در عرض 60 دقیقه لازم است. کامپیوترهای کوانتومی پیشرفته امروزی تنها 1,121 کیوبیت دارند و در حال حاضر می‌توان آنها را از حمله کوانتومی ایمن در نظر گرفت، اما فناوری‌های محاسباتی کوانتومی با پیشرفت‌های منظمی که بر این تخمین‌ها تأثیر می‌گذارند به سرعت در حال گسترش هستند و آنها را به یک سناریوی بسیار ممکن در 10 سال آینده تبدیل می‌کنند. سال‌هایی که شامل رمزگذاری بیت‌کوین و تکنیک‌های رایج‌تر مانند رمزگذاری RSA است. 

با پیشرفت عظیم در کامپیوترهای کوانتومی، هنوز چندین چالش برای غلبه بر آن وجود دارد. موانع فنی مانند مقیاس پذیری، تصحیح خطا، و حفظ انسجام کیوبیت چالش های مهمی هستند که نیازمند تحقیق و توسعه مداوم هستند. همچنین شکاف عظیمی در استعدادها وجود دارد، نیروی کار ماهر با تخصص در سخت‌افزار، نرم‌افزار و الگوریتم‌های کوانتومی بسیار مهم است، اما در حال حاضر کمبود دارد. نگرانی‌های مربوط به امنیت کوانتومی و سوء استفاده احتمالی از فناوری نیاز به بررسی دقیق و توسعه مسئولانه دارد.

با وجود چالش ها، آینده محاسبات کوانتومی روشن به نظر می رسد. با سرمایه گذاری مداوم، تحقیق و همکاری می توان پیشرفت های قابل توجهی را در سال های آینده انتظار داشت. در حالی که ممکن است کمی طول بکشد تا کامپیوترهای کوانتومی در همه جا حاضر شوند، پتانسیل آنها برای متحول کردن صنایع مختلف و حل مشکلات پیچیده غیرقابل انکار است. با پتانسیل پیشرفت پیشگامانه و کاربردهای متحول کننده، انتظار می رود بازار محاسبات کوانتومی در طول سال های آینده به رشد قابل توجهی دست یابد. طبق برآورد MRFRبازار جهانی محاسبات کوانتومی احتمالا تا سال 31.3 با نرخ قابل توجه CAGR 2032 درصد رشد خواهد کرد. این بازار توسط عواملی مانند افزایش تقاضا برای قدرت محاسباتی، افزایش سرمایه‌گذاری دولتی و خصوصی، پیشرفت در فناوری کیوبیت، و توسعه الگوریتم ها و نرم افزارهای کوانتومی 

شوبهام مونده یک تحلیلگر ارشد تحقیقات بازار است و دارای پیشینه فنی در حوزه فناوری اطلاعات (IT)، نیمه هادی ها، و خودرو، با بیش از 5 سال تجربه در تحقیقات بازار و تجزیه و تحلیل است. مسئولیت های او شامل داده کاوی، تجزیه و تحلیل و اجرای پروژه است. او در صنایع مختلف فناوری از جمله متاورس، وب 3.0، امنیت بدون اعتماد، امنیت سایبری، بلاک چین، محاسبات کوانتومی، روباتیک، فناوری 5G، محاسبات با کارایی بالا، مراکز داده، هوش مصنوعی، اتوماسیون، تجهیزات فناوری اطلاعات، حسگرها، نیمه هادی ها تحقیقات انجام داده است. ، وسایل نقلیه الکتریکی و بسیاری دیگر. او در پروژه هایی برای شرکت های Fortune 500 مشارکت داشته است و بینش های ارزشمندی را به مشتریان جهانی ارائه کرده است، از جمله پروژه های سندیکایی، مشاوره و دولتی.

برچسب ها: FRM, محاسبات کوانتومی, جزئیات کوانتومی, شوبهام مونده

• محتوای مبتنی بر SEO و توزیع روابط عمومی. امروز تقویت شوید.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. به خودت قدرت بده دسترسی به اینجا.
• PlatoAiStream. هوش وب 3 دانش تقویت شده دسترسی به اینجا.
• PlatoESG. کربن ، CleanTech، انرژی، محیط، خورشیدی، مدیریت پسماند دسترسی به اینجا.
• PlatoHealth. هوش بیوتکنولوژی و آزمایشات بالینی. دسترسی به اینجا.
• منبع: https://www.insidequantumtechnology.com/news-archive/quantum-particulars-guest-column-the-rise-of-quantum-computing-and-its-prospects/