رایانش کوانتومی برای رهبران کسب‌وکار

ویراستار تخصصی: امیر داغستانی؛

آیا واقعیت طبق انتظارات، پیش می‌رود؟

در سال ۱۹۹۴ ریاضی‌دانی به نام پیتر شور یک الگوریتم محاسباتی کوانتومی را معرفی کرد که می‌توانست زمان یافتن عدد اول اعداد بزرگ را از میلیاردها سال با استفاده از رایانه‌های معمولی ترانزیستوری به چندین روز با استفاده از رایانه‌های کوانتومی کاهش دهد. این اقدام پیشرفت بزرگی بود، زیرا یافتن عدد اول در حال حاضر اساس بسیاری از زیرساخت‌های رمزنگاری و امنیت اطلاعات است. پس از گذشت هفت سال، دانشمندان آی‌بی‌ام توانستند برای اولین‌بار این الگوریتم را روی یک ماشین کوانتومی -اگرچه در مقیاسی بسیار کوچک- با موفقیت اجرا کنند و ثابت کردند که امکان ساخت کامپیوترهای کوانتومی وجود دارد و می‌توان الگوریتم شور را عملی کرد.

کامپیوترهای کوانتومی در مقایسه با کامپیوترهای معمولی یا دودویی با سرعت بسیار بیشتر و مصرف انرژی کمتر مسائل را حل می‌کنند. برای درک دلیل توانایی این کامپیوترها، یک هزارتوی دو بعدی را تصور کنید. یک کامپیوتر معمولی برای پیداکردن راه خروج از هزارتو باید هر مسیری را بعد از دیگری امتحان کند. چنانچه این هزارتو 256 مسیر محتمل داشته باشد، کامپیوتر معمولی باید حدود 128 دفعه پشت سر هم این هزارتو را طی کند (به طور متوسط نیمی از مسیرهای هزارتو باید امتحان شود تا بهترین راه مشخص شود). اما یک کامپیوتر کوانتومی می‌تواند تمام 256 مسیر را به‌یک‌باره امتحان کند. به عبارت دیگر، یک کامپیوتر معمولی 8 بیتی می‌تواند تنها یک عدد از 0 تا 255 را نمایش دهد اما یک کامپیوتر کوانتومی 8 بیتی می‌تواند تمام اعداد بین 0 تا 255 را به‌طور هم‌زمان نمایش دهد. این کار چگونه امکان‌پذیر است؟ پاسخ آن در قوانین بنیادی مکانیک کوانتوم نهفته است: در حالی که یک واحد دودویی رایانش کلاسیک یا همان بیت می‌تواند 0 یا 1 را در خود نگه دارد، یک کیوبیت (اختصار کوانتوم بیت) می‌تواند 0 تا 1 یا هر دو عدد را هم‌زمان در خود داشته باشد.

 

---

خلاصۀ ایده

وعده 

کامپیوترهای کوانتومی می‌توانند مسائل را با سرعت بیشتری نسبت به کامپیوترهای کلاسیک حل کنند. این کامپیوترها دو تغییر بزرگ ایجاد خواهند کرد: پایانی بر زیرساخت فعلی امنیت سایبری روی شبکه‌های عمومی و توسعۀ قدرت الگوریتمی که تغییر در دنیای ما را نوید می‌دهد.

چالش 

برای مشاهده ادامه متن مقاله، اشتراک تهیه نمایید.