خبر کامل
درون آزمایشگاه فوق‌سرد قدرتمندترین کامپیوتر کوانتومی جهان: «Willow» گوگل
در اعماق آزمایشگاه‌های فوق‌سری گوگل در سانتا باربارا کالیفرنیا، جایی که سردترین نقطه جهان وجود دارد، فناوری‌ای در حال شکل‌گیری است که می‌تواند سرنوشت قرن ۲۱ را رقم بزند. این فناوری، کامپیوتر کوانتومی «Willow» نام دارد؛ سیستمی که نه تنها قدرتمندترین کامپیوتر دنیاست، بلکه نقشی کلیدی در امنیت مالی، آینده بیت‌کوین، اسرار دولتی و اقتصاد جهانی ایفا می‌کند.
معرفی «Willow»: قدرتی فراتر از تصور
«Willow» که به شکل یک لوستر طلایی آویزان است، برخلاف تصور از کامپیوترهای مدرن، فاقد هرگونه صفحه نمایش یا کیبورد است. این سیستم متشکل از دیسک‌های گرد به اندازه یک بشکه نفت است که صدها سیم کنترل سیاه رنگ به آن متصل شده و به داخل یک محفظه هلیوم مایع برنزی فرو می‌روند. این محفظه، ریزتراشه کوانتومی را در دمایی هزارم درجه بالاتر از صفر مطلق نگه می‌دارد. این ساختار فلزی و سیمی، با وجود ظاهر ساده‌اش، پتانسیل دگرگون کردن جهان را دارد.
هارتموت نون، رئیس بخش هوش مصنوعی کوانتومی گوگل، این سیستم را نتیجه تبدیل فیزیک نظری به کامپیوترهای کوانتومی عملیاتی می‌داند که قادر به «حل مسائل غیرقابل حل» هستند. او با افتخار ادعا می‌کند که این «لوسترها» بهترین عملکرد را در جهان دارند.
معبد پنهان دانش پیشرفته
دسترسی به این آزمایشگاه بسیار محدود و تحت کنترل‌های صادراتی شدید است، زیرا این فناوری در قلب رقابت برای برتری تجاری و اقتصادی قرار دارد. هر مزیت کوچکی، از شکل اجزای جدید گرفته تا شرکت‌های زنجیره تامین جهانی، می‌تواند منبع نفوذ باشد.
«Willow» جدیدترین تراشه کوانتومی گوگل است که دو دستاورد مهم را به ارمغان آورده است:
- بحث در مورد توانایی کامپیوترهای کوانتومی در انجام وظایفی که کامپیوترهای کلاسیک قادر به انجام آن نیستند را برای همیشه حل کرد.
- مسئله‌ای را در عرض چند دقیقه حل کرد که برای قوی‌ترین کامپیوتر جهان ۱۰ سپتیلیون سال (یک عدد با ۲۵ صفر) زمان می‌برد.
این نتیجه نظری اخیراً در الگوریتم «Quantum Echoes» به کار گرفته شده است که برای کامپیوترهای معمولی غیرممکن است و به درک ساختار مولکول‌ها از طریق فناوری مشابه دستگاه‌های MRI کمک می‌کند.
نون معتقد است که این تراشه «Willow» برای حل بسیاری از مشکلات بشریت استفاده خواهد شد، از جمله:
- کشف موثرتر داروها
- افزایش بهره‌وری تولید مواد غذایی
- تولید، انتقال و ذخیره انرژی
- حل تغییرات آب و هوایی و گرسنگی جهانی
برخی محققان بر این باورند که هوش مصنوعی واقعی تنها با فناوری کوانتومی امکان‌پذیر خواهد بود. تیم تحقیقاتی در این آزمایشگاه اخیراً جایزه نوبل را برای تحقیقات اصلی در زمینه «کیوبیت‌های ابررسانا» که در اینجا استفاده می‌شود، دریافت کرده‌اند.
تراشه «Willow» دارای ۱۰۵ کیوبیت است، در حالی که تلاش مایکروسافت در زمینه کوانتوم از ۸ کیوبیت با رویکردی متفاوت استفاده می‌کند. رقابت جهانی برای رسیدن به ۱ میلیون کیوبیت برای یک «ماشین در مقیاس کاربردی» است که بتواند شیمی کوانتومی و طراحی دارو را بدون خطا انجام دهد. این فناوری بسیار حساس و شکننده است.
«همه ماشین‌ها هنوز در مرحله مدل اسباب‌بازی هستند، آنها اشتباه می‌کنند. آنها به تصحیح خطا نیاز دارند. «Willow» اولین ماشینی بود که نشان داد می‌توان تصحیح خطا را از طریق دورهای مکرر تعمیرات انجام داد که باعث بهبود می‌شود.» پروفسور سر پیتر نایت، رئیس هیئت مشورتی استراتژی برنامه‌های ملی فناوری کوانتوم
این پیشرفت، فناوری را در مسیری قرار می‌دهد که شاید در هفت یا هشت سال آینده، به جای دو دهه پیش‌بینی شده، قادر به انجام تریلیون‌ها عملیات با دقت بالا باشد. اگر ربع اول این قرن با ظهور اینترنت و سپس هوش مصنوعی تعریف شد، ۲۵ سال آینده مطمئناً آغاز عصر کوانتوم خواهد بود.
کامپیوتر کوانتومی چگونه کار می‌کند؟
تصور کنید به دنبال یک توپ تنیس در هزار کشوی بسته هستید. یک کامپیوتر کلاسیک هر کشو را به ترتیب باز می‌کند، اما یک کامپیوتر کوانتومی همه آنها را همزمان باز می‌کند. به همین ترتیب، به جای نیاز به صد کلید برای باز کردن صد در در محاسبات معمولی، کوانتوم به شما امکان می‌دهد تمام صد در را با یک کلید، فوراً باز کنید.
این ماشین‌ها برای همه نخواهند بود و در گوشی‌ها، عینک‌های هوش مصنوعی یا لپ‌تاپ‌ها جای نمی‌گیرند. اما نکته اینجاست که قدرت این کامپیوترها به صورت تصاعدی رشد می‌کند و همه در حال سرمایه‌گذاری در این زمینه هستند.
جنسن هوانگ، رئیس انویدیا، معتقد است که پردازنده کوانتومی در آینده به کامپیوترها اضافه خواهد شد. یکی از رهبران بریتانیا در این زمینه اشاره می‌کند که در دنیای کوانتوم، قدرت رمزگشایی تقریباً هر چیزی، از اسرار دولتی گرفته تا بیت‌کوین، در دسترس خواهد بود.
سر پیتر نایت می‌گوید: «تمام ارزهای دیجیتال نیز باید به دلیل تهدید محاسبات کوانتومی مجدداً بررسی شوند.» منابع صنعت فناوری به فرآیند «اکنون برداشت کن، بعداً رمزگشایی کن» اشاره می‌کنند تا توضیح دهند که چگونه آژانس‌های دولتی تمام داده‌های رمزگذاری شده جهان را با این انتظار که نسل‌های آینده قادر به دسترسی به آنها خواهند بود، ذخیره می‌کنند.
رقابت جهانی بر سر کوانتوم
رقابت جهانی در این زمینه بسیار فشرده است. رویکرد چین با رقابت تجاری در ایالات متحده و غرب بسیار متفاوت است. سر پیتر نایت می‌گوید که با حدود ۱۵ میلیارد دلار (۱۱ میلیارد پوند)، کل منابع اختصاص یافته به فناوری کوانتومی در چین احتمالاً به اندازه مجموع برنامه‌های دولتی بقیه جهان است.
از سال ۲۰۲۲، چین مقالات علمی بیشتری در زمینه کوانتوم نسبت به سایر کشورها منتشر کرده است. این تلاش‌ها توسط فیزیکدان پیشگام، پان جیان‌وی، رهبری شده و بخش کلیدی چهاردهمین برنامه پنج ساله پکن است. چین تصمیم گرفت تا شرکت‌های فناوری خود مانند بایدو و علی‌بابا را از توسعه تحقیقات کوانتومی خود منع کرده و افراد و زیرساخت‌ها را در یک شرکت دولتی متمرکز کند. چین در تلاش است تا در ارتباطات و ماهواره‌های کوانتومی پیشتاز باشد.
سال گذشته، جیان‌وی کامپیوتر کوانتومی «Zuchongzhi 3.0» را با استفاده از فناوری مشابه، اما رویکردی متفاوت نسبت به «Willow»، توسعه و آزمایش کرد و نتایج مشابهی را ادعا کرد. این فناوری در پاییز برای استفاده تجاری در دسترس قرار گرفت. این وضعیت کمی شبیه به پروژه منهتن در جنگ جهانی دوم برای تولید اولین سلاح‌های هسته‌ای یا رقابت فضایی قرن ۲۱ است.
بریتانیا یکی از مراکز علمی اصلی برای تحقیقات کوانتومی است. یک دانشمند بریتانیایی تحقیقات اصلی در مورد کیوبیت‌های ابررسانا را انجام داد. ده‌ها شرکت و تحقیقات پیشرفته در این کشور وجود دارد. دولت برنامه‌ریزی کرده است که در هفته‌های آینده سرمایه‌گذاری قابل توجهی در این زمینه انجام دهد. این امر برای اقتصاد، استفاده نظامی و ژئوپلیتیک حیاتی است. این امید وجود دارد که بریتانیا سومین قدرت در این زمینه باشد.
جهان‌های موازی و فراتر از آن
در آزمایشگاه «Willow»، حتی سوالات وجودی‌تری نیز مطرح می‌شود. سال گذشته نون پیشنهاد کرد که سرعت بی‌سابقه «Willow» از برخی تصورات در مورد وجود یک چندجهانی حمایت می‌کند. اساساً این سرعت می‌تواند با بهره‌برداری «Willow» از قدرت محاسباتی جهان‌های موازی توضیح داده شود. البته همه دانشمندان این ایده را نپذیرفتند.
نون توضیح می‌دهد: «همانطور که در بازدید از آزمایشگاه ما متوجه شدید، دلیل قدرتمند بودن کامپیوترهای کوانتومی این است که در یک چرخه ساعت می‌تواند به طور همزمان ۱۰۵^۲ ترکیب را لمس کند. این باعث می‌شود که شما سوال کنید این چیزهای مختلف کجا هستند؟... نسخه‌ای از مکانیک کوانتومی وجود دارد که به آن فکر کنیم - فرمولاسیون جهان‌های متعدد - جهان‌های موازی یا واقعیت‌های موازی.»
نون با احتیاط گفت که «Willow» این موضوع را ثابت نکرده است، اما «نشان می‌دهد که باید این ایده را جدی بگیریم.» این لبه مرزی جهان، فناوری، و رشد است و دولت بریتانیا به زودی صدها میلیون پوند برای رسیدن به «Willow» و چینی‌ها سرمایه‌گذاری خواهد کرد. این مانند داستان‌های علمی تخیلی به نظر می‌رسد، اما به سرعت در حال تبدیل شدن به یک واقعیت اقتصادی است.
درباره هوش‌مصنوعی دست‌اول:
تمامی اخبار دست‌اول توسط دستیار هوش مصنوعی «هوشنگ» پردازش، صحت‌سنجی، خلاصه و بازنویسی شده است. هوشنگ هر روز با داده‌های جدید آموزش داده می‌شود و با نظارت دقیق انسانی و سردبیری دست‌اول در حال بهتر شدن است.
شما می‌توانید از چت‌بات و سایر ابزارهای هوشنگ به صورت رایگان استفاده کنید.
زمان انتشار:
۰۰:۱۰ - ۱۴۰۴/۱۰/۱۸