آیا فناوری کوانتومی جهان را متحول خواهد کرد؟

با وجود آنکه بیش از یک قرن از آغاز تحقیقات علمی درباره فیزیک کوانتومی می‌گذرد، فناوری‌های مبتنی بر این دانش اکنون به‌تدریج در حال ورود به زندگی روزمره هستند. کارشناسان معتقدند جهان در آستانه تحولی قرار دارد که می‌تواند بسیاری از صنایع را دگرگون کند.

به گزارش سیناپرس، امروزه فناوری‌های کوانتومی در ابزارهایی مانند تلفن‌های هوشمند، رایانه‌های پیشرفته، تجهیزات تصویربرداری پزشکی و سامانه‌های ناوبری مدرن به کار گرفته می‌شوند؛ هرچند بسیاری از کاربران از نقش فیزیک کوانتومی در این فناوری‌ها آگاهی ندارند. همزمان، سرمایه‌گذاری‌های گسترده‌ای در حوزه حسگرهای کوانتومی، ارتباطات کوانتومی و رایانش کوانتومی در سراسر جهان در حال انجام است.

دکتر ایرنه سانچز آریباس، دانشمند کاربردی فناوری‌های کوانتومی، معتقد است جذاب‌ترین جنبه این حوزه، تبدیل قوانین پیچیده و گاه غیرشهودی مکانیک کوانتومی به فناوری‌هایی است که می‌توانند آینده بشر را شکل دهند. به گفته او، توسعه رایانه‌های کوانتومی دیگر صرفاً یک پروژه علمی نیست، بلکه به یک چالش بزرگ مهندسی تبدیل شده است.

در همین حال، کریستین دیله، مدیر بخش صنعت، پژوهش و دانشگاه‌ها در حوزه فناوری‌های پیشرفته، تأکید می‌کند که زمان مناسبی برای ورود به عرصه فناوری‌های کوانتومی فرا رسیده است.

او می‌گوید: بسیاری از فناوری‌های امروزی از جمله لیزرها، دستگاه‌های تصویربرداری MRI و سامانه‌های زمان‌سنجی GPS بر پایه اصول کوانتومی فعالیت می‌کنند و اکنون نسل دوم فناوری‌های کوانتومی در حال ظهور است.

کارشناسان معتقدند : موج جدید فناوری‌های کوانتومی شامل رمزنگاری مقاوم در برابر حملات رایانه‌های کوانتومی، حسگرهای فوق‌دقیق برای کاربردهای صنعتی و پزشکی و همچنین رایانه‌های کوانتومی پیشرفته خواهد بود. با این حال، توسعه رایانه‌های کوانتومی در مقیاس بزرگ همچنان با چالش‌های فنی متعددی روبه‌رو است و دستیابی به سامانه‌های کاملاً پایدار و مقاوم در برابر خطا ممکن است چندین سال زمان ببرد.

به گفته متخصصان این حوزه، برخلاف تصور عمومی، رایانه‌های کوانتومی قرار نیست جایگزین رایانه‌های شخصی شوند. این فناوری بیشتر برای حل مسائل بسیار پیچیده علمی و صنعتی طراحی شده است؛ مسائلی که حتی قدرتمندترین ابررایانه‌های امروزی نیز توانایی حل آن‌ها را ندارند. از جمله مهم‌ترین کاربردهای آینده این فناوری می‌توان به شبیه‌سازی مولکول‌ها، طراحی داروهای جدید، توسعه مواد پیشرفته و حل مسائل پیچیده بهینه‌سازی اشاره کرد.

در کنار رایانش کوانتومی، حسگرهای کوانتومی نیز توجه زیادی را به خود جلب کرده‌اند. این حسگرها می‌توانند تغییرات بسیار کوچک در میدان‌های مغناطیسی، الکتریکی یا گرانشی را اندازه‌گیری کنند و در حوزه‌هایی مانند پزشکی، اکتشاف منابع طبیعی، هوافضا و سامانه‌های ناوبری پیشرفته مورد استفاده قرار گیرند.

متخصصان همچنین بر این باورند که توسعه فناوری‌های کوانتومی نتیجه همکاری گسترده میان دانشگاه‌ها، شرکت‌های فناوری و دولت‌هاست. سرمایه‌گذاری‌های دولتی، پژوهش‌های دانشگاهی و فعالیت شرکت‌های دانش‌بنیان در کنار یکدیگر، زیست‌بوم فناوری کوانتومی را شکل داده‌اند؛ زیست‌بومی که هدف آن تبدیل ایده‌های علمی به راهکارهای عملی برای صنعت و جامعه است.

با وجود آنکه بسیاری از کاربردهای پیشرفته فناوری کوانتومی هنوز در مرحله توسعه قرار دارند، کارشناسان تأکید می‌کنند که این فناوری در دهه‌های آینده تأثیر عمیقی بر زندگی انسان‌ها خواهد گذاشت و می‌تواند یکی از مهم‌ترین موتورهای تحول علمی و صنعتی قرن بیست‌ویکم باشد.

مترجم:امیرحسین فتائی