پیشرفت بزرگ در کامپیوترهای کوانتومی

دانشمندان دانشگاه آکسفورد به تازگی دستاوردی بزرگ در زمینه کامپیوترهای کوانتومی به دست آورده‌اند که امنیت و حریم خصوصی کاربران را در استفاده از کامپیوترهای کوانتومی مبتنی بر فناوری ابری تضمین می‌کند. این پیشرفت، که در مجله علمی معتبر Physical Review Letters منتشر شده است، امکان بهره‌برداری از قابلیت‌های کامپیوترهای کوانتومی نسل جدید را برای میلیون‌ها نفر و شرکتها فراهم می‌آورد. در این پژوهش تازه، پژوهشگران با بهره‌گیری از رویکردی موسوم به “کامپیوتر کوانتومی کور”،  دو  کامپیوتر کوانتومی کاملاً مجزا را به صورت کاملاً امن به هم مرتبط کرده اند. نکته برجسته این است که این روش‌ نوین قابلیت گسترش به  فضاهای ابری  و محاسبات کوانتومی در مقیاس بزرگ را دارد.

کامپیوترهای کوانتومی به طور بنیادین از کامپیوترهای معمولی متفاوت عمل می‌کنند و از قدرت بسیار بالاتری برخوردار هستند. با این حال، برای حفظ ثبات آن‌ها نیاز به شرایط کنترل شده است و نگرانی‌هایی در مورد اصالت داده‌ها و کارآمدی سیستم‌های امنیتی و رمزنگاری آنها وجود دارد. چندین ارائه‌دهنده برتر خدمات مبتنی بر ابر، مانند گوگل، آمازون و آی‌بی‌ام، در حال حاضر برخی از عناصر کامپیوترهای کوانتومی را به صورت جداگانه ارائه می‌دهند. تضمین حریم خصوصی و امنیت داده‌های مشتریان پیش‌نیازی ضروری برای گسترش استفاده از آن‌ها و برای توسعه برنامه‌های جدید همزمان با پیشرفت فناوری است.

پروفسور دیوید لوکاس، که رئیس تیم تحقیقاتی فیزیک دانشگاه آکسفورد و دانشمند ارشد در مرکز محاسبات کوانتومی و شبیه‌سازی انگلستان است، اظهار داشت: «ما برای اولین بار نشان داده‌ایم که کامپیوترهای کوانتومی میتوانند در کلود با مقیاس بالا، بطور عملی و همچنین با حفظ امنیت کامل داده‌ها و حریم خصوصی ، بکار گرفته شوند.»

دکتر پیتر درموتا، سرپرست مطالعه، از فیزیک دانشگاه آکسفورد، گفت: «با استفاده از کامپیوتر کوانتومی کور، کاربران می‌توانند از راه دور به کامپیوترهای کوانتومی دیگر دسترسی پیدا کنند تا داده‌های محرمانه را با الگوریتم‌های مخفی پردازش کنند و حتی ، بدون اینکه اطلاعات مفیدی را فاش کنند درستی نتایج را  هم بسنجند. این دستاورد گام بزرگی به جلو در هر دو زمینه کامپیوترهای کوانتومی و حفظ امنیت داده های آنلاین ما است.»

پژوهشگران در این پژوهش با موفقیت یک شبکه فیبر نوری بین یک سرور کامپیوتر کوانتومی و یک دستگاه ساده دریافت فوتون‌ها یا ذرات نور در یک کامپیوتر مستقل متصل به کلود (فضای ابری)، ایجاد کرده‌اند.

محاسبات کوانتومی می‌تواند تأثیرات چشمگیری بر زندگی روزمره ما داشته باشد. این فناوری جدید قادر است مسائل پیچیده‌ای را که برای کامپیوترهای معمولی غیرممکن یا بسیار زمان‌بر است، در مدت زمان بسیار کوتاهی حل کند. در اینجا چند مورد از کاربردهای بالقوه محاسبات کوانتومی در زندگی روزمره آورده شده است:

1. پزشکی و داروسازی: محاسبات کوانتومی می‌تواند در شبیه‌سازی مولکول‌ها و تعاملات بیولوژیکی کمک کند، که این امر به تسریع توسعه داروهای جدید و درمان‌های پیشرفته کمک می‌کند

2. خدمات مالی: توانایی حل مسائل بهینه‌سازی و پیش‌بینی‌های پیچیده مالی می‌تواند به بهبود تصمیم‌گیری‌های مالی و مدیریت ریسک کمک کند

3. امنیت سایبری: محاسبات کوانتومی می‌تواند در ایجاد سیستم‌های رمزنگاری بسیار امن‌تر که توسط کامپیوترهای معمولی قابل شکستن نیستند، نقش داشته باشد

4. پیش‌بینی آب و هوا و تغییرات اقلیمی: مدل‌سازی‌های دقیق‌تر و پیشرفته‌تر آب و هوا می‌تواند به ما کمک کند تا با تغییرات اقلیمی بهتر مقابله کنیم و بلایای طبیعی را با دقت بیشتری پیش‌بینی کنیم

5. توسعه مواد جدید: محاسبات کوانتومی می‌تواند در کشف و توسعه مواد با خواص منحصر به فرد برای کاربردهای صنعتی و تکنولوژیکی کمک کند

به طور کلی، محاسبات کوانتومی پتانسیل دارد تا در بسیاری از زمینه‌ها از جمله بهداشت، خدمات مالی، دفاع، و فناوری اطلاعات دگرگونی های بزرگی پدید آورد و بهبود های شگرفی در زندگی ما داشته باشد.

این فناوری هنوز در مراحل اولیه توسعه است، اما پیشرفت‌های اخیر نشان می‌دهند که آینده‌ای روشن در انتظار محاسبات کوانتومی است.