۴ کشور پیشرو در فناوری کوانتوم امنیت و سلامت در عصر جدید محاسبات
به گزارش تعمیر تلفن، فناوری کوانتومی که در چند دهه اخیر به یکی از جالب ترین و پرآوازه ترین حوزه های علمی و صنعتی جهان تبدیل گشته است، در راه تغییرات بنیادین در نحوه پردازش اطلاعات و حل مسایل پیچیده قرار دارد.
به گزارش تعمیر تلفن به نقل از مهر؛ این فناوری بخصوص در سالهای اخیر با پیشرفت های چشم گیر و دستاوردهای جدیدی که در حوزه های مختلف علمی و صنعتی حاصل شده، توجه بسیاری را به خود جلب کرده است. برای درک بهتر اهمیت این تحول، باید به این نکته توجه کرد که محاسبات کوانتومی نه تنها یک تکنولوژی جدید درنظر گرفته می شود، بلکه بعنوان یکی از مفاهیم تحول آفرین در دنیای تکنولوژی های جدید، پیشرفت های آن می تواند انقلابی در خیلی از صنایع ایجاد نماید. در حالیکه کامپیوتر های کلاسیک با استفاده از بیت های صفر و یک اطلاعات را پردازش می کنند، محاسبات کوانتومی از «کیوبیت ها» (Quantum Bits) بهره می برد که قادرند به شکل همزمان در چندین حالت مختلف قرار گیرند. این خصوصیت به کامپیوتر های کوانتومی این امکان را می دهد که مسایل پیچیده ای را که برای کامپیوتر های کلاسیک حل آنها دشوار یا غیر ممکن است، در مدت زمان بسیار کوتاه تری حل کنند. در نتیجه، این فناوری می تواند به حل مسائلی بپردازد که با روش های سنتی نمی توان به آنها پاسخ داد. همچون این مسایل میتوان به موارد پیچیده تری مانند شبیه سازی های مولکولی در تحقیقات دارویی، پیشبینی های پیچیده در بازارهای مالی و طراحی مواد جدید در علوم مواد اشاره نمود. اما به رغم این ظرفیتهای فوق العاده، همچنان فناوری کوانتومی در مراحل ابتدایی توسعه خود قرار دارد و هنوز برای دستیابی به مرحله ای که کاملا کاربردی و مقاوم در مقابل خطا باشد، احتیاج به زمان و تحقیقات بیشتری است. با این وجود، در سالهای اخیر شاهد ظهور پیشرفت های قابل توجهی در این عرصه بوده ایم که نویدبخش نزدیک شدن به مرحله تجاری سازی و کاربرد عملی این فناوری در صنایع مختلف است. برای مثال، در اواخر سال ۲۰۲۴، شرکت هایی نظیر گوگل، مایکروسافت و آی بی ام دستاوردهایی در زمینه ساخت پردازنده های کوانتومی اعلام نمودند که نشان دهنده شروع یک دوره جدید در علم محاسبات است. این دستاوردها نه تنها پیشرفت های علمی در زمینه محاسبات کوانتومی را نشان می دهند، بلکه بازتاب دهنده ظرفیتهای بالقوه ای هستند که هم اکنون در صنایع مختلف ظهور یافته اند. مهر در این نوشتار کوتاه به بررسی وضعیت فناوری کوانتومی در سال ۲۰۲۵ می پردازد. این بررسی شامل تحلیل دستاوردهای اخیر، چالش های موجود در راه توسعه این فناوری و کاربردهای آن در صنعت و تجارت خواهد بود. نگاه کلی به تحول در محاسبات کوانتومی همان گونه که ذکر شد، فناوری کوانتومی، برخلاف کامپیوتر های کلاسیک که اطلاعات را به شکل بیت های صفر و یک پردازش می کنند، از کیوبیت ها (کوانتوم بیت ها) برای انجام محاسبات استفاده می نماید. این کیوبیت ها قادرند خصوصیت های عجیب و پیچیده ای را برای پردازش اطلاعات به کار گیرند که برای کامپیوتر های سنتی غیر ممکن است. در سال ۲۰۲۴، شرکت هایی همچون گوگل، مایکروسافت و آی بی ام، پیشرفت های بزرگی در توسعه سخت افزار و الگوریتم های کوانتومی اعلام نمودند که مبین ورود این فناوری به مراحل عملیاتی و کاربردی است. یکی از مهم ترین تحولات در این حوزه، اعلام ساخت چیپ های مبتنی بر کیوبیت های توپولوژیکی (Topological Qubits) از جانب شرکت فناوری مایکروسافت بود. چیپ های مذکور با استفاده از ذراتی به نام «مادیورانا» (Majorana Fermions)، از خصوصیت های جدیدی برای کاهش خطا و بهبود مقیاس پذیری بهره می برند. این موفقیت می تواند بشکل قابل توجهی سرعت دستیابی به کامپیوتر های کوانتومی کاربردی را افزایش دهد. کاربردهای فناوری کوانتومی دنیای واقعی و صنعت محاسبات کوانتومی تا سال ۲۰۲۵ به مرحله ای رسیده اند که دیگر تنها در دنیای نظریه و لابراتوار ها مورد بررسی قرار نمی گیرد و کاربردهای عملی و تجاری آن درحال گسترش است. در صنایع مختلف، همچون داروسازی، هوافضا، انرژی و امنیت ملی، پیشرفت های قابل توجهی درحال رخ دادن است. به صورت مثال، شرکتهای داروسازی درحال استفاده از قدرت محاسبات کوانتومی برای کشف داروهای جدید و بهینه سازی مولکول ها هستند. به عقیده کارشناسان، به کارگیری این فناوری می تواند سرعت تحقیقات دارویی را به صورت قابل ملاحظه ای افزایش دهد. همینطور در صنعت هوافضا، شرکت ها از محاسبات کوانتومی برای بهبود عملکرد کاتالیزورهای سلول های سوختی هیدروژنی و باتری های الکتریکی استفاده می نمایند. این پیشرفت ها در زمینه بهبود کارآمدی انرژی و کاهش انتشار گازهای گلخانه ای می تواند به تغییرات اساسی در صنعت حمل و نقل هوایی و خودروسازی منجر شود. چالش ها و موانع در راه توسعه فناوری کوانتومی باآنکه پیشرفت های بزرگی در زمینه محاسبات کوانتومی صورت گرفته است، اما هنوز چالش های زیادی بر سر راه رسیدن به کامپیوتر های کوانتومی کاملا کاربردی و مقاوم در مقابل خطا وجود دارد. یکی از بزرگ ترین چالش ها، مشکل «خطای کوانتومی» است که می تواند به دقت محاسبات صدمه وارد کند. تحقیقات در زمینه بهبود دقت و رفع خطا در عملیات کوانتومی همچنان درحال پیشرفت است، اما برای دستیابی به کامپیوتر های کوانتومی قابل اعتماد، احتیاج به زمان و منابع بیشتر وجود دارد. علاوه بر این، مقیاس پذیری و هزینه های توسعه فناوری کوانتومی هم از دیگر موانع مهم در این راه بحساب می آید. ساخت یک کامپیوتر کوانتومی با تعداد زیادی کیوبیت برای انجام محاسبات پیچیده نیازمند منابع محاسباتی بسیار بالا و زیرساخت های پیچیده است که می تواند در کوتاه مدت قابل تحقق نباشد. فرصت های اقتصادی و تجاری توسعه فناوری کوانتومی به عقیده خیلی از متخصصان، فناوری کوانتومی نه تنها یک ابزار محاسباتی جدید است، بلکه این امکان را دارد که به یک «مزیت رقابتی» برای کشورهای پیشرفته و شرکتهای فعال در این عرصه تبدیل گردد. سرمایه گذاری در حوزه پژوهش و توسعه فناوری کوانتومی، می تواند به نوآوری در قسمت های مختلف اقتصادی منجر شود و در نهایت به رشد پایدار و توسعه اقتصادی کشورها کمک نماید. برای درک بهتر این مزیت، میتوان به نقش تحول آفرین فناوری کوانتومی در حوزه اقتصاد و صنعت اشاره نمود. در قسمت مالی، محاسبات کوانتومی پیشبینی های دقیق تر از تغییرات بازار را میسر می سازد و در صنعت مواد، طراحی مواد جدید با خصوصیت های خاص را تسهیل می نماید. هم اکنون و در سطح جهانی، کشورهای مختلف بشدت درحال سرمایه گذاری در حوزه پژوهش و توسعه فناوری کوانتومی هستند. چین، ایالات متحده، آلمان و کره جنوبی همچون کشورهای پیشرو در این حوزه به شمار می روند. در چنین شرایطی، رقابت در این عرصه نه فقط جهت دستیابی به تکنولوژی های جدید بلکه برای جذب نخبگان علمی و پژوهشی هم شدت گرفته است. از همین روی، کشورهایی که بتوانند در توسعه فناوری کوانتومی پیشتاز باشند، قادر خواهند بود در زمینه هایی چون امنیت سایبری، پیشبینی های اقتصادی و دفاع ملی به مزیت های قابل توجهی دست یابند. سال ۲۰۲۵؛ نقطه بلوغ نسبی فناوری کوانتومی بر مبنای برآوردهای صورت گرفته، فناوری کوانتومی در سال ۲۰۲۵ به نقطه ای رسیده است که میتوان آنرا بعنوان یک نقطه عطف در تاریخ توسعه تکنولوژی های جدید دانست. هرچند که هنوز چالش های فنی و عملیاتی زیادی در راه تبدیل کامپیوتر های کوانتومی به ابزارهای قابل اعتماد و کاربردی وجود دارد، پیشرفت های اخیر در این عرصه مبین تغییرات عمده ای در نحوه تفکر و رفتار در صنعت و علم است. این پیشرفت ها تنها به محدوده های تحقیقاتی محدود نشده اند، بلکه وارد دنیای واقعی و تجاری شده اند و آغاز به تأثیرگذاری در صنایع مختلف کرده اند. یکی از نکات مهمی که در این راه باید مد نظر قرار گیرد اینست که فناوری کوانتومی به علت خصوصیت های خاص خود، نه تنها بعنوان یک ابزار محاسباتی جدید، بلکه بعنوان یک «مزیت رقابتی» برای کشورها و شرکت ها مطرح می شود. همان گونه که در دنیای امروز، سرمایه گذاری در زمینه پژوهش و توسعه فناوری های پیشرفته مانند هوش مصنوعی و بلاک چین به یکی از ارکان قدرت اقتصادی و سیاسی تبدیل گشته است، فناوری کوانتومی هم در آینده ای نه چندان دور، به ابزاری استراتژیک تبدیل خواهد شد و کشورهای پیشرو در این حوزه نه تنها به مزایای اقتصادی، بلکه به تسلط بر استانداردهای نوین و چالش های امنیتی جهانی خواهند رسید. جمع بندی با توجه به اینکه فناوری کوانتومی درحال گذراندن مراحل مختلف توسعه خود است، کشورهای پیشرفته ای که بتوانند به سرعت در این عرصه سرمایه گذاری کنند و نخبگان علمی و پژوهشی را جذب کنند، قادر خواهند بود از پتانسیل های عظیم این فناوری بهره برداری کنند. این کشورها می توانند با عنایت به نیازهای بومی و استراتژیک خود، از این تکنولوژی برای حل مسایل پیچیده ای چون پیشبینی های اقتصادی، شبیه سازی های مولکولی برای داروسازی، بهینه سازی های تولید و انرژی و حتی بهبود فرآیندهای دفاعی و امنیتی بهره گیرند. همچنین، در صورتی غفلت کشورها از رقابت در این عرصه، امکان دارد ناگزیر وادار به وابستگی به دیگر کشورها شوند. محاسبات کوانتومی در سطح صنعتی، می تواند به یک موتور تحول و نوآوری در خیلی از صنایع تبدیل گردد. در صنایع دارویی، بخصوص در فرایند کشف داروهای جدید و طراحی مولکول ها، این فناوری پتانسیل عرضه راهکارهای سریع تر و دقیق تر را دارد. در قسمت مالی، محاسبات کوانتومی این توانایی را دارد که پیچیدگی های مدلهای اقتصادی و پیشبینی های بازار را با دقت بیشتری تحلیل کند. همینطور در صنایع حمل و نقل، انرژی و حتی کشاورزی، این فناوری می تواند به بهینه سازی فرآیندها و افزایش کارآمدی کمک نماید. این که محاسبات کوانتومی می تواند برای تغییرات در صنایع مختلف به موتور رشد تبدیل گردد، به این مفهوم است که نه تنها در قسمت های خاصی از بازار، بلکه در کل اقتصاد جهانی تاثیر گذار خواهد بود. از همین روی، شرکت هایی که به سرعت به این فناوری روی آورده و آنرا در فرایندهای خود ادغام کنند، می توانند از مزایای آن بهره برداری کنند و موقعیت خویش را بعنوان رهبران صنعتی و نوآوران در بازار جهانی تقویت نمایند. در نهایت، همانطور که در گذشته شاهد تأثیرات انقلابی فناوری هایی چون اینترنت و هوش مصنوعی بر جهان بوده ایم، کارشناسان اعتقاد دارند که محاسبات کوانتومی هم می تواند بشکلی مشابه دنیای فناوری را تغییر دهد. تغییراتی که در ابتدا امکان دارد در پشت صحنه و در مقیاس های کوچک آغاز شود، بزودی به تحولی بزرگ در دنیای تجارت و علم تبدیل خواهد شد. این در شرایطی است که برای بهره برداری کامل از این تکنولوژی، احتیاج به سرمایه گذاری های مستمر، تحقیقات پیشرفته و تربیت نیروی انسانی متخصص وجود دارد. کشورها، دولت ها و بخش های خصوصی باید از هم اینک به شکل جدی در زمینه توسعه این فناوری برای آینده ای که در آن محاسبات کوانتومی در زندگی روزمره به کار گرفته می شود، گام بردارند.
این مطلب را می پسندید؟
(0)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب