گوگل استاد فیزیک کوانتومی را استخدام کرد

جان مارتینیس، فیزیکدان دانشگاه سانتا بارباراو تیمش به زودی به گوگل خواهند پیوست و در لابراتور هوش مصنوعی کوانتومی (QuAIL) این شرکت مشغول به کار خواهد شد. گفتنی است که به غیر از این تیم، نمایندگانی از ناسا و انجمن تحقیقاتی هوا- فضا نیز در این پژوهش کمک خواهند کرد. 

کامپیوتر کوانتومی ماشینی است که از پدیده‌ها و قوانین مکانیک کوانتوم مانند برهم نهی (Superposition) و درهم تنیدگی (Entanglement) برای انجام محاسباتش استفاده می‌کند. کامپیوترهای کوانتومی با کامپیوترهای فعلی که با ترانزیستورها کار می‌کنند، تفاوت اساسی دارند. ایده اصلی که در پس کامپیوترهای کوانتومی نهفته، این است که می‌توان از خواص و قوانین فیزیک کوانتوم برای ذخیره‌سازی و انجام عملیات روی داده‌ها استفاده کرد. یک مدل تئوریک و انتزاعی از این ماشین‌ها، ماشین تورینگ کوانتومی (Quantum Turing Machine) است که کامپیوتر کوانتومی جهانی (Universal Quantum Computer) نیز نامیده می‌شود. 

اگر چه محاسبات کوانتومی تازه در ابتدای راه قرار دارد، اما آزمایش‌هایی انجام شده که در طی آنها عملیات محاسبات کوانتومی روی تعداد بسیار کمی از کوبیت‌ها اجرا شده است. تحقیقات نظری و عملی در این زمینه ادامه دارد و بسیاری از موسسات دولتی و نظامی از تحقیقات در زمینه کامپیوترهای کوانتومی چه برای اهداف غیرنظامی و چه برای اهداف امنیتی (مثل تجزیه و تحلیل رمز) حمایت می‌کنند. کامپیوترهای کوانتومی فقط برای ما سرعت بیشتر را به ارمغان می‌آورند. 

همانطور که گفته شد، رایانش کوانتومی گام بعدی فناوری رایانش است و این کامپیوترها با پردازنده‌های کوانتومی کار خواهند کرد که امکان محاسبات سنگین را در بازه زمانی کم ممکن می‌کنند. این محاسبات هم‌اکنون توسط میلیون‌ها کامپیوتر و در چندین سال می‌تواند انجام شود. 

گوگل اوایل امسال میلادی با انتشار خبر ساخت نخستین کامپیوتر کوانتومی تجاری با نام D-Wave 2 بیشتر از قبل سر زبان‌ها افتاد. این کامپیوتر 15 میلیون دلار قیمت‌گذاری شد، اما این کامپیوتر در این آزمایش سربلند بیرون نیامد و در حد کامپیوترهای استاندارد کنونی کار کرد. بعدها گفته شد که اصلا معلوم نیست که D-Wave 2 کوانتومی است یا نه! 

اکتبر گذشته مارتینز توضیحاتش در مورد پتانسیل پردازش در فناوری کوانتومی را به مسوولان گوگل را ارایه داد و این حوزه را "کابوس علم فیزیک" نامید و گفت مجبور شده دانسته‌های ۲۰ سال را ارایه دهد. با این اوصاف، استخدام این متخصص به همراه تیمش در گوگل نشان دهنده آن است که این شرکت عزم خود را برای دستیابی فناوری کوانتومی جزم کرده است. این در حالی است که گوگل در ماه ژانویه گذشته نیز ۶۰۰ میلیون دلار برای خرید شرکت نوپای انگلیسی DeepMind هزینه کرد. این شرکت نوپا الگوریتم‌های شبکه عصبی را توسعه می‌دهد که قادر است در یک مجموعه بزرگ از داده پردازش کند و یاد بگیرد. فناوری به کار رفته در آن مانند مغز انسان به دنبال ساخت الگو و یافتن کوتاه‌ترین مسیر ممکن است. با این حال به نظر می‌رسد که این شرکت نوپا هم به تنهایی قادر نیست کامپیوتر کوانتومی را برای گوگل بسازد. 
اگرچه تیم مارتینز دستگاه فیزیکی نساخته، اما آنها نشان داده‌اند که از لحاظ نظری امکان استفاده از توانایی منحصر به فرد الکترون‌ها در قرار گرفتن در دو حالت اتمی می‌تواند تا حد زیادی قدرت محاسباتی را افزایش دهد. زیرا با استفاده از این قابلیت امکان محاسبات موازی همزمان فراهم می‌شود. 

کامپیوترهای کوانتومی توانایی‌های خارق‌العاده‌ای خواهند داشت. به عنوان مثال برای محاسبه‌ تمام اعداد اول موجود در یک رشته‌ 2 هزار رقمی از اعداد باینری، یک بانک کامپیوتری به اندازه آمریکای شمالی به مدت ۱۰ سال و با مصرفی برابر انرژی کل کره ‌زمین لازم است. در حالی که این کار را یک کامپیوتر کوانتومی در یک اتاق و به مدت یک روز انجام می‌دهد.

لینک منبع: http://physics-iran.blogfa.com/post-480.aspx