به گزارش خبرگزاری ایمنا و به نقل نیچر، کامپیوترهای کوانتومی، که از قوانین مکانیک کوانتومی بهره می‌برند، به‌عنوان یکی از امیدوارکننده‌ترین فناوری‌های آینده شناخته می‌شوند، اما آیا این ماشین‌ها ارزش سرمایه‌گذاری‌های هنگفتی که امروزه روی آن‌ها صورت می‌گیرد را دارند؟ پاسخ قطعی به این سوال ممکن است سال‌ها طول بکشد، اما پیشرفت‌های اخیر نشان می‌دهند که این فناوری می‌تواند در حوزه‌های خاصی از علم و مهندسی، به ویژه ریاضیات، نقش انقلابی ایفا کند.
در یک پیش‌چاپ منتشر شده در وب‌سایت arXiv در ماه مارس، محققان شرکت Quantinuum، که دفتر مرکزی آن در کمبریج، انگلستان قرار دارد، از ماشین کوانتومی H2-2 خود برای تشخیص انواع مختلف گره‌ها بر اساس خواص توپولوژیکی استفاده کردند. این تحقیق نشان داد که روش‌های کوانتومی می‌توانند سریع‌تر از الگوریتم‌های کلاسیک عمل کنند. ایلیاس خان، مدیر محصول شرکت Quantinuum، اظهار داشت که کامپیوتر کوانتومی Helios، که انتظار می‌رود در پایان سال عرضه شود، ممکن است به طور قابل توجهی نسبت به سوپرکامپیوترهای کلاسیک در تحلیل گره‌های پیچیده موفق‌تر باشد.
اگرچه گروه‌های دیگری نیز ادعای «برتری کوانتومی» داشته‌اند، اما بیشتر این ادعاهای مربوط به محاسبات خاص و بدون کاربرد عملی بوده‌اند و الگوریتم‌های کلاسیک به آن‌ها رسیده‌اند، با این حال نتایج تئوری نشان می‌دهند که برای برخی از مسائل توپولوژی، الگوریتم‌های کوانتومی می‌توانند سریع‌تر از هر الگوریتم کلاسیک ممکن باشند. این موضوع به دلیل ارتباط عمیق و شگفت‌انگیز بین توپولوژی و فیزیک کوانتومی است. کنستانتینوس میچانیتزیدیس، محقق ارشد Quantinuum و رهبر این پروژه، اظهار داشت: اینکه این دو حوزه به هم مرتبط هستند، ذهن‌انگیز است.
توپولوژی، شاخه‌ای از ریاضیات است که به مطالعه اشکال و ویژگی‌های آن‌ها می‌پردازد، به گونه‌ای که تغییرات پیوسته در اشکال را بررسی می‌کند، این علم در مسائلی همچون شبکه‌های پیچیده، DNA و حتی هوش مصنوعی کاربرد دارد، از این رو اگر کامپیوترهای کوانتومی بتوانند در این حوزه موفقیت‌آمیز باشند، اثرات آن می‌تواند فراتر از ریاضیات گسترش پیدا می‌کند.
با این حال چالش‌هایی وجود دارد و از جمله این چالش‌ها می‌توان به پیچیدگی ساخت و نگهداری کامپیوترهای کوانتومی و همچنین محدودیت‌های فعلی در مقیاس‌پذیری آن‌ها اشاره کرد، اما اگر محققان بتوانند این موانع را برطرف کنند، کامپیوترهای کوانتومی می‌توانند در حل مسائلی که امروزه برای کامپیوترهای کلاسیک غیرقابل حل هستند، نقش اساسی ایفا کنند.
نظر شما