سریع‌ترین کامپیوتر کوانتومی جهان

کامپیوتر کوانتومی یک نوع نوین از سیستم‌های پردازشی است که بر پایه اصول مکانیک کوانتوم کار می‌کند و تفاوت اساسی با کامپیوترهای کلاسیک دارد. در حالی که کامپیوترهای معمولی داده‌ها را با استفاده از بیت‌ها و به‌صورت صفر و یک پردازش می‌کنند، در کامپیوترهای کوانتومی از کیوبیت (Qubit) استفاده می‌شود. کیوبیت‌ها قادرند هم‌زمان در چندین حالت مختلف قرار گیرند (به‌واسطه‌ی خاصیت برهم‌نهی) و با استفاده از درهم‌تنیدگی کوانتومی می‌توانند ارتباطات پیچیده‌ای را ایجاد کنند که قدرت محاسباتی این سیستم‌ها را به شکل چشمگیری افزایش می‌دهد.

این ویژگی‌ها باعث می‌شوند کامپیوترهای کوانتومی بتوانند مسائلی را حل کنند که حتی قدرتمندترین ابرکامپیوترهای جهان از انجام آن عاجز هستند. از جمله کاربردهای مهم آن می‌توان به شبیه‌سازی مولکولی و داروسازی پیشرفته، حل مسائل پیچیده ریاضی، رمزنگاری و امنیت سایبری، کشف مواد جدید و بهینه‌سازی سیستم‌های بزرگ اشاره کرد. به همین دلیل، کامپیوتر کوانتومی نه‌تنها یک فناوری آینده، بلکه مسیری برای تحول در علم، صنعت و زندگی بشر به شمار می‌رود. شما می‌توانید فقط با خرید یک مینی‌پی‌سی از مزایای کامپیوترهای کوانتومی بهره‌مند شوید.

کامپیوتر کوانتومی چرا به وجود آمد؟

کامپیوترهای کوانتومی به وجود آمدند چون دنیای محاسبات کلاسیک با تمام قدرت و سرعتی که دارد، در برابر بعضی از مسائل بسیار پیچیده و سنگین، محدودیت پیدا می‌کند. مسائل ریاضی و علمی به قدری پیچیده‌اند که حتی سریع‌ترین ابرکامپیوترهای امروزی هم برای حلشان به سال‌ها یا قرن‌ها زمان نیاز دارند.

اینجاست که مکانیک کوانتوم وارد بازی می‌شود. اصولی مثل برهم‌نهی (superposition) و درهم‌تنیدگی (entanglement) به کامپیوترهای کوانتومی این امکان را می‌دهند که حجم عظیمی از محاسبات را به‌صورت هم‌زمان انجام دهند، در حالی که یک کامپیوتر کلاسیک باید همه‌چیز را مرحله ‌به ‌مرحله پردازش کند. به همین دلیل، دانشمندان و پژوهشگران به دنبال ساخت کامپیوترهای کوانتومی رفتند تا بتوانند به جواب‌هایی برسند که در دنیای واقعی با فناوری‌های فعلی غیرممکن یا بسیار زمان‌بر هستند.

کاربرد های کامپیوتر کوانتومی

کامپیوترهای کوانتومی به دلیل استفاده از کیوبیت‌ها و پدیده‌هایی مثل برهم‌نهی (Superposition) و درهم‌تنیدگی (Entanglement)، توانایی پردازش اطلاعات را به شکلی دارند که هیچ کامپیوتر کلاسیکی قادر به رقابت با آن نیست. همین ویژگی باعث می‌شود در حوزه‌های گوناگون کاربردهای بی‌نظیری پیدا کنند. مهم‌ترین کاربردهای کامپیوتر کوانتومی عبارت‌اند از:

 رمزنگاری و امنیت سایبری

• شکستن الگوریتم‌های رمزنگاری سنتی (RSA، ECC و …) در چند ثانیه.
• توسعه رمزنگاری کوانتومی و شبکه‌های فوق‌امن که حتی توسط هکرها هم غیرقابل نفوذ است.

شبیه‌سازی مواد و شیمی کوانتومی

• مدل‌سازی دقیق مولکول‌ها و واکنش‌های شیمیایی.
• طراحی داروهای جدید در حوزه پزشکی و کشف درمان‌های نوین برای بیماری‌های پیچیده مثل سرطان یا آلزایمر.
• توسعه مواد جدید با ویژگی‌های خاص (ابررساناها، باتری‌های نسل آینده).

 بهینه‌سازی و لجستیک

• حل مسائل بهینه‌سازی پیچیده که برای ابرکامپیوترهای کلاسیک بسیار زمان‌بر است.
• مدیریت مسیر پرواز هواپیماها، بهینه‌سازی حمل‌ونقل شهری و زنجیره تأمین شرکت‌های بزرگ.

هوش مصنوعی و یادگیری ماشین (AI & ML)

• سرعت بخشیدن به پردازش داده‌های عظیم (Big Data).
• بهبود الگوریتم‌های یادگیری ماشین برای تحلیل داده‌های پزشکی، مالی و صنعتی.
• کمک به توسعه هوش مصنوعی پیشرفته‌تر و دقیق‌تر.

مالی و اقتصاد

• تحلیل سریع‌تر بازارهای مالی و پیش‌بینی روندها.
• مدیریت ریسک و ساخت مدل‌های اقتصادی دقیق‌تر.
• طراحی پورتفوی بهینه برای سرمایه‌گذاران.

کشف اسرار جهان و فیزیک بنیادی

• شبیه‌سازی ذرات زیراتمی و تعاملات آن‌ها در سطح کوانتومی.
• کمک به تحقیقات در حوزه کیهان‌شناسی، انرژی تاریک و فیزیک نظری.

شرکت‌های سازنده کامپیوترهای کوانتومی 

کامپیوترهای کوانتومی در سال‌های اخیر توجه بسیاری از غول‌های فناوری و استارتاپ‌های پیشرو را به خود جلب کرده‌اند و امروز چندین شرکت بزرگ دنیا در خط مقدم توسعه این فناوری قرار دارند. در ادامه به بررسی معروف‌ترین شرکت‌های سازنده کامپیوترهای کوانتومی می‌پردازیم:

• IBM: یکی از پیشگامان اصلی در حوزه کوانتوم است. این شرکت با پلتفرم IBM Quantum Experience امکان دسترسی محققان و توسعه‌دهندگان به کامپیوترهای کوانتومی را به‌صورت ابری فراهم کرده و پردازنده‌های کوانتومی با ظرفیت‌های مختلف عرضه کرده است.
• Google: شرکت گوگل با پروژه Google Quantum AI توانست در سال ۲۰۱۹ اعلام کند که به برتری کوانتومی دست یافته است. این شرکت روی توسعه پردازنده‌های کوانتومی Sycamore کار می‌کند و در زمینه یادگیری ماشین و شبیه‌سازی‌های پیچیده سرمایه‌گذاری سنگینی کرده است.
• Microsoft: مایکروسافت بیشتر روی بخش نرم‌افزاری و توسعه زبان‌های برنامه‌نویسی برای کوانتوم مثل Q# متمرکز است. همچنین با پلتفرم Azure Quantum دسترسی ابری به کامپیوترهای کوانتومی را در اختیار کاربران قرار می‌دهد.
• Intel: اینتل تمرکز خود را بر توسعه پردازنده‌های کوانتومی و تکنولوژی‌های سخت‌افزاری مانند کیوبیت‌های سیلیکونی گذاشته است تا امکان تولید انبوه و صنعتی‌سازی این فناوری را فراهم کند.
• D-Wave Systems: این شرکت کانادایی یکی از اولین تولیدکنندگان تجاری کامپیوتر کوانتومی است که سیستم‌هایش بیشتر بر پایه Annealing کوانتومی ساخته شده‌اند و کاربردهای خاصی در بهینه‌سازی دارند.
• Rigetti Computing: یک استارتاپ آمریکایی است که روی ساخت پردازنده‌های کوانتومی و ارائه دسترسی ابری به آن‌ها فعالیت می‌کند و یکی از رقبای جدی IBM و Google به شمار می‌رود.

در واقع، رقابت میان این شرکت‌ها نوعی مسابقه جهانی فناوری است که هرکدام تلاش می‌کنند زودتر به ساخت کامپیوتر کوانتومی مقیاس‌پذیر و کاربردی دست پیدا کنند.

کدام ابر قدرت ها از کامپیوتر های کوانتومی استفاده می کنند؟

کامپیوترهای کوانتومی به دلیل ظرفیت عظیم پردازشی و توانایی حل مسائلی که حتی سریع‌ترین ابرکامپیوترهای کلاسیک قادر به انجام آن نیستند، به یکی از ابزارهای استراتژیک ابرقدرت‌های جهان تبدیل شده‌اند. در حال حاضر چند کشور پیشرفته در خط مقدم توسعه و استفاده از این فناوری قرار دارند:

• ایالات متحده آمریکا (USA)
  آمریکا پیشگام اصلی در زمینه کوانتوم است و شرکت‌های بزرگی مثل IBM، Google، Microsoft، Intel و D-Wave در این کشور فعالیت می‌کنند. دولت ایالات متحده نیز با اجرای National Quantum Initiative Act سرمایه‌گذاری چندین میلیارد دلاری در این حوزه انجام داده است. از کامپیوترهای کوانتومی در آمریکا برای امنیت سایبری، شبیه‌سازی دارویی، مدل‌سازی آب‌وهوایی و… استفاده می‌شود.
• چین (China)
  چین یکی از رقبای جدی آمریکا در این عرصه است و به کمک دانشگاه‌ها و مراکزی مثل University of Science and Technology of China (USTC) توانسته دستاوردهای بزرگی مانند ساخت کامپیوتر کوانتومی Jiuzhang را ثبت کند. چین همچنین روی ارتباطات کوانتومی و شبکه‌های امن تمرکز دارد و حتی ماهواره‌ای به نام Micius را برای آزمایش ارتباطات کوانتومی به فضا فرستاده است.
• اتحادیه اروپا (European Union)
  کشورهای اروپایی مانند آلمان، فرانسه، هلند و بریتانیا به شدت در این فناوری سرمایه‌گذاری کرده‌اند. پروژه‌ای تحت عنوان Quantum Flagship در سطح اتحادیه اروپا با بودجه میلیاردی در حال اجراست. اروپا تمرکز ویژه‌ای روی کاربردهای صنعتی، داروسازی و امنیت اطلاعات دارد.
• روسیه (Russia)
  روسیه نیز برنامه‌ای به ارزش بیش از ۵ میلیارد دلار برای توسعه فناوری کوانتومی آغاز کرده است. این کشور از کامپیوترهای کوانتومی بیشتر برای تحقیقات نظامی، امنیتی و رمزنگاری پیشرفته استفاده می‌کند.
• ژاپن (Japan)
  شرکت‌هایی مانند Fujitsu و NEC به همراه دانشگاه‌های ژاپنی روی توسعه کیوبیت‌ها و الگوریتم‌های کوانتومی فعالیت می‌کنند. ژاپن تمرکز خود را بر کاربردهای صنعتی، هوش مصنوعی و شبیه‌سازی مواد جدید گذاشته است.
• کانادا (Canada)
  کانادا با شرکت D-Wave Systems یکی از اولین کشورهایی بود که کامپیوتر کوانتومی تجاری معرفی کرد. این کشور همچنان در زمینه Annealing کوانتومی و بهینه‌سازی سیستم‌ها پیشگام است.

بهترین کامپیوتر های کوانتومی جهان

کامپیوترهای کوانتومی هنوز در ابتدای مسیر رشد هستند، اما برخی از آن‌ها توانسته‌اند رکوردهای چشمگیری ثبت کنند و در فهرست بهترین کامپیوترهای کوانتومی جهان قرار بگیرند. این سیستم‌ها هر کدام با فناوری خاصی توسعه یافته‌اند و اهداف متفاوتی مثل تحقیقات علمی، شبیه‌سازی مواد، امنیت سایبری یا کاربردهای صنعتی دارند. در ادامه به مهم‌ترین آن‌ها اشاره می‌کنیم:

 Google Sycamore (سایکامور) – آمریکا

• در سال ۲۰۱۹ گوگل اعلام کرد که سایکامور توانسته در عرض ۲۰۰ ثانیه محاسبه‌ای انجام دهد که برای یک ابرکامپیوتر کلاسیک حدود ۱۰ هزار سال طول می‌کشد.
• این اتفاق به عنوان برتری کوانتومی (Quantum Supremacy) شناخته شد.
• این سیستم بر پایه کیوبیت‌های ابررسانا ساخته شده است.

 IBM Quantum System One – آمریکا

• IBM یکی از پیشگامان بزرگ در حوزه کوانتوم است.
• این شرکت اولین کامپیوتر کوانتومی تجاری جهان را معرفی کرد که در قالب یک سیستم شیشه‌ای با طراحی خاص عرضه می‌شود.
• دسترسی به آن از طریق ابر (Cloud) برای دانشگاه‌ها، مراکز تحقیقاتی و شرکت‌ها فراهم است.

 Jiuzhang (جیوژانگ) – چین

• ساخته دانشگاه علم و فناوری چین (USTC).
• بر اساس فوتونیک کوانتومی کار می‌کند.
• توانست محاسباتی را در چند دقیقه انجام دهد که برای ابرکامپیوترهای کلاسیک میلیون‌ها سال زمان می‌برد.
• چین از این سیستم برای توسعه ارتباطات امن کوانتومی نیز استفاده می‌کند.

در حال حاضر Google Sycamore، IBM Quantum و Jiuzhang چین به عنوان قوی‌ترین و تاثیرگذارترین کامپیوترهای کوانتومی جهان شناخته می‌شوند.

 

بهره‌مندی از مزایای کامپیوتر کوانتومی فقط با خرید مینی پی سی

با پیشرفت پلتفرم‌های ابری کوانتومی، اکنون حتی یک مینی پی سی کوچک و کم ‌مصرف می‌تواند به امکانات بی ‌نظیر کامپیوترهای کوانتومی دسترسی پیدا کند. این امکان از طریق دسترسی ابری (Cloud API) فراهم شده است، به این معنا که پردازش‌های پیچیده و سنگین روی سرورهای کوانتومی انجام می‌شود و مینی پی سی فقط نقش واسطه برای ارسال و دریافت اطلاعات را دارد. 

شرکت همراه سیستم طلایه با بیش از ۳۰ سال سابقه، وارد کننده مستقیم انواع مینی کامپیوتر، تین کلاینت، زیروکلاینت و مینی پی سی با برند های مطرح اینتل، ایسوس، دل، اچ پی  محصولات خود را با قیمت بسیار مناسب به همراه گارانتی اصلی و قابل استعلام در سامانه جامع گارانتی به مشتریان خود عرضه می دارد.

راه های ارتباطی با همراه سیستم طلایه:

شماره تلفن: ۰۲۱-۸۸۸۰۷۶۱۰

موبایل: ۰۹۰۰۹۲۵۵۴۰۱

خواندنی