کشف جهان کوانتومی برای عموم ممکن شد
ریزپردازنده‌های موجود در داخل هر رایانه در واقع تراشه‌های چندمنظوره‌ای هستند که برای ارتقای کیفیت زندگی مردم ابداع شده‌اند تا بتوانند از یک ماشین برای جستجو در وب، چک کردن ایمیل‌ها و پیگیری ارزش سهام و موجودی‌هایشان استفاده کنند.
به تازگی پژوهشگران دانشگاه بریستول در بریتانیا و موسسه تلفن و تلگراف ژاپن، با توسعه یک تراشه نوری که می‌تواند فوتون‌ها را به روش‌های نامتناهی پردازش کند، اقدام مشابهی برای نور در حوزه کوانتوم انجام دادند.
اختراع آنها گام مهمی در جهت ساخت رایانه‌های کوانتومی برای حل مسائلی مانند طراحی ترکیبات دارویی جدید، تحقیق و جستجو در پایگاه داده‌ای فوق سریع و حل کردن معادلات ناکارآمد ریاضیات که بر طبق نظریه پیچیدگی این مسائل در تئوری قابل حل و در عمل محال یا حل نشدنی هستند و حتی ابررایانه‌ها نیز از حل کردن آنها عاجزند، به حساب می‌آید.
این تراشه با قابلیت برنامه‌ریزی مجدد بسیاری از آزمایش‌های کوانتومی موجود را گرد هم می‌آورد و می‌تواند مجموعه‌ای از پروتکل‌های آینده را که تا کنون درک نشده‌اند محقق کند و دوره جدیدی از تحقیقات را برای دانشمندان و مهندسان در حوزه فناوریهای کوانتومی رقم زند.
پیش از اینکه نیوتن منشوری را جلوی اشعه نور خورشید بگیرد و طیف رنگ‌های آن را برای بار اول ببیند، دانشمندان طبیعت آن را از طریق رفتار نور درک کرده بودند و در عصر مدرن از تحقیقات نیز، دانشمندان در حال تلاش برای درک طبیعت در سطح کوانتومی و مهندسی و کنترل حالات کوانتومی نور و ماده هستند.
یک مانع عمده بر سر راه آزمودن نظریه‌های جدید در علم کوانتوم و محاسبات کوانتومی، زمان و منابع مورد نیاز برای انجام آزمایش‌های جدید است که به موجب ماهیت به شدت شکننده سیستم‌های کوانتومی مورد نیاز هستند.
نتایج این پروژه که نقطه عطفی در جهت آزمایش با فوتون‌ها و آینده فناوریهای کوانتومی هستند اخیرا در مجله ساینس منتشر شده‌اند.
دکتر آنتونی لاینگ، مسئول پروژه می‌گوید: «اساس این پژوهش روی یک تراشه نوری قرار دارد که به راحتی قابل کنترل است و مفهوم این کار فراتر از صرفه جویی در منابع است. به این ترتیب هر کسی می‌تواند آزمایش‌های خود را با فوتون‌ها انجام دهد، درست شبیه به عملی که می‌تواند توسط هر بخش از نرم‌افزار روی یک رایانه انجام دهد. فرد دیگر نیازی به متقاعد کردن یک پزشک برای اختصاص دادن چند ماه جهت انجام یک آزمایش جدید ندارد.»
این گروه از پژوهشگران قابلیت‌های منحصر به فرد این تراشه را با برنامه‌ریزی مجدد آن برای اجرای سریع تعدادی از آزمایشات مختلف نشان دادند، که قبلا انجام هر کدام از این آزمایش‌ها چندین ماه طول می‌کشید.
دانشجوی دکترای بریستول، ژاک کارولان و یکی از این پژوهشگران این پروژه اضافه می‌کند که: «زمانی که ما کد جدیدی برای هر مدار نوشتیم، برنامه‌ریزی مجدد تراشه تنها چند ثانیه، و سوئیچ تراشه به آزمایش جدید تنها چند میلی ثانیه طول کشید. ما آزمایشی به ارزش یک سال را تنها در چند ساعت انجام دادیم. چیزی که ما واقعا در موردش هیجان زده هستیم، به کار بردن این تراشه‌ها برای کشف علوم جدیدی است که تا به حال حتی به ذهنمان خطور نکرده است.»
همکاری گروه پیشرو در فوتونیک کوانتومی جهان با تیم شرکت پیشرو در ارتباطات از راه دور دنیا، نیپون تلگراف و تلفن، باعث شد تا ساخت این دستگاه ممکن شود.
استاد جرمی اوبراین، مدیر مرکز فوتونیک کوانتومی در دانشگاه بریستول، توضیح می‌دهد که: «در طول دهه گذشته، ما اکوسیستمی برای فناوریهای فوتونیک کوانتوم ایجاد کردیم که اجازه می‌دهد بهترین مغزهای علم اطلاعات کوانتومی را در واحد تحقیقات و تخصص مهندسی در صنعت ارتباطات راه دور گرد هم آیند.»
پیشقدم شدن دانشگاه بریستول در زمینه فوتونیک کوانتوم، «کوانتومی در ابر»، اولین و تنها خدمی است که یک پردازنده کوانتومی را در دسترس عموم قرار می‌دهد و در نظر دارد تراشه‌های بیشتری مانند را در اختیار مردم قرار دهد تا دیگران نیز بتوانند جهان کوانتومی را کشف کنند.
ریزپردازنده‌های موجود در داخل هر رایانه در واقع تراشه‌های چندمنظوره‌ای هستند که برای ارتقای کیفیت زندگی مردم ابداع شده‌اند تا بتوانند از یک ماشین برای جستجو در وب، چک کردن ایمیل‌ها و پیگیری ارزش سهام و موجودی‌هایشان استفاده کنند.
به تازگی پژوهشگران دانشگاه بریستول در بریتانیا و موسسه تلفن و تلگراف ژاپن، با توسعه یک تراشه نوری که می‌تواند فوتون‌ها را به روش‌های نامتناهی پردازش کند، اقدام مشابهی برای نور در حوزه کوانتوم انجام دادند.
اختراع آنها گام مهمی در جهت ساخت رایانه‌های کوانتومی برای حل مسائلی مانند طراحی ترکیبات دارویی جدید، تحقیق و جستجو در پایگاه داده‌ای فوق سریع و حل کردن معادلات ناکارآمد ریاضیات که بر طبق نظریه پیچیدگی این مسائل در تئوری قابل حل و در عمل محال یا حل نشدنی هستند و حتی ابررایانه‌ها نیز از حل کردن آنها عاجزند، به حساب می‌آید.
این تراشه با قابلیت برنامه‌ریزی مجدد بسیاری از آزمایش‌های کوانتومی موجود را گرد هم می‌آورد و می‌تواند مجموعه‌ای از پروتکل‌های آینده را که تا کنون درک نشده‌اند محقق کند و دوره جدیدی از تحقیقات را برای دانشمندان و مهندسان در حوزه فناوریهای کوانتومی رقم زند.
پیش از اینکه نیوتن منشوری را جلوی اشعه نور خورشید بگیرد و طیف رنگ‌های آن را برای بار اول ببیند، دانشمندان طبیعت آن را از طریق رفتار نور درک کرده بودند و در عصر مدرن از تحقیقات نیز، دانشمندان در حال تلاش برای درک طبیعت در سطح کوانتومی و مهندسی و کنترل حالات کوانتومی نور و ماده هستند.
یک مانع عمده بر سر راه آزمودن نظریه‌های جدید در علم کوانتوم و محاسبات کوانتومی، زمان و منابع مورد نیاز برای انجام آزمایش‌های جدید است که به موجب ماهیت به شدت شکننده سیستم‌های کوانتومی مورد نیاز هستند.
نتایج این پروژه که نقطه عطفی در جهت آزمایش با فوتون‌ها و آینده فناوریهای کوانتومی هستند اخیرا در مجله ساینس منتشر شده‌اند.
دکتر آنتونی لاینگ، مسئول پروژه می‌گوید: «اساس این پژوهش روی یک تراشه نوری قرار دارد که به راحتی قابل کنترل است و مفهوم این کار فراتر از صرفه جویی در منابع است. به این ترتیب هر کسی می‌تواند آزمایش‌های خود را با فوتون‌ها انجام دهد، درست شبیه به عملی که می‌تواند توسط هر بخش از نرم‌افزار روی یک رایانه انجام دهد. فرد دیگر نیازی به متقاعد کردن یک پزشک برای اختصاص دادن چند ماه جهت انجام یک آزمایش جدید ندارد.»
این گروه از پژوهشگران قابلیت‌های منحصر به فرد این تراشه را با برنامه‌ریزی مجدد آن برای اجرای سریع تعدادی از آزمایشات مختلف نشان دادند، که قبلا انجام هر کدام از این آزمایش‌ها چندین ماه طول می‌کشید.
دانشجوی دکترای بریستول، ژاک کارولان و یکی از این پژوهشگران این پروژه اضافه می‌کند که: «زمانی که ما کد جدیدی برای هر مدار نوشتیم، برنامه‌ریزی مجدد تراشه تنها چند ثانیه، و سوئیچ تراشه به آزمایش جدید تنها چند میلی ثانیه طول کشید. ما آزمایشی به ارزش یک سال را تنها در چند ساعت انجام دادیم. چیزی که ما واقعا در موردش هیجان زده هستیم، به کار بردن این تراشه‌ها برای کشف علوم جدیدی است که تا به حال حتی به ذهنمان خطور نکرده است.»
همکاری گروه پیشرو در فوتونیک کوانتومی جهان با تیم شرکت پیشرو در ارتباطات از راه دور دنیا، نیپون تلگراف و تلفن، باعث شد تا ساخت این دستگاه ممکن شود.
استاد جرمی اوبراین، مدیر مرکز فوتونیک کوانتومی در دانشگاه بریستول، توضیح می‌دهد که: «در طول دهه گذشته، ما اکوسیستمی برای فناوریهای فوتونیک کوانتوم ایجاد کردیم که اجازه می‌دهد بهترین مغزهای علم اطلاعات کوانتومی را در واحد تحقیقات و تخصص مهندسی در صنعت ارتباطات راه دور گرد هم آیند.»
پیشقدم شدن دانشگاه بریستول در زمینه فوتونیک کوانتوم، «کوانتومی در ابر»، اولین و تنها خدمی است که یک پردازنده کوانتومی را در دسترس عموم قرار می‌دهد و در نظر دارد تراشه‌های بیشتری مانند را در اختیار مردم قرار دهد تا دیگران نیز بتوانند جهان کوانتومی را کشف کنند.
No tags for this post.
