درخشش دانشمندان ایرانی در فناوری کمیاب جهانی/ چرا انتقال کوانتومی اطلاعات مهم است؟

به گزارش گروه وبگردی باشگاه خبرنگاران جوان،انتقال داده‌ها، هم در مقیاس بزرگ و هم در مقیاس کوچک، ستون فقرات جامعه اطلاعاتی مدرن را تشکیل می‌دهد. در اینترنت، داده‌ها بین کامپیوتر‌های سراسر جهان رد و بدل می‌شود، در سال‌های اخیر این انتقال اغلب با استفاده از کابل‌های فیبر نوری انجام گرفته است. از سوی دیگر اطلاعات در درون کامپیوتر باید بین پردازنده‌های مختلف رفت و برگشت کنند.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

تبادل قابل اعتماد داده‌ها در فناوری‌های جدید بسیار مهم است و فناوری‌های کوانتومی که در حال حاضر در حال توسعه هستند، قابلیت پیاده‌سازی دارند.

دوشنبه شب اتفاقی بزرگ در حوزه علم کشور رخ داد و سومین آزمایش انتقال امن اطلاعات از طریق فناوری کوانتومی بین برج میلاد و سازمان انرژی اتمی با موفقیت انجام شد تا گام بلندی در انقلاب دوم فناوری توسط دانشمندان بزرگ کشورمان رقم بخورد. اطلاعات به لطف این فناوری بدون «هیچ فاصله زمانی» و به صورت امن منتقل خواهند شد. به عبارت دیگر، دانشمندان کشورمان موفق شده‌اند اطلاعات کوانتومی را با فشار یک دکمه و با اطمینان بالا، بین بیت‌های کوانتوم با فاصله بیش از یک کیلومتر انتقال دهند.

بیشتر بخوانید

۹ افسانه درباره فیزیک کوانتوم و حقیقت پشت آن‌ها

پرواز بیت‌های کوانتومی

ویژگی اصلی فناوری‌های اطلاعاتی کوانتومی، کامپیوتر‌های کوانتومی و رمزنگاری کوانتومی استفاده از بیت‌های کوانتوم یا «کیوبیت» به عنوان واحد ابتدایی اطلاعات است. کیوبیت‌ها متفاوت از بیت‌های معمول هستند و ضرورتی ندارد صرفاً مقدار ۰ یا ۱ داشته باشند بلکه حالت‌های به اصطلاح فوق‌العاده‌ای به خود می‌گیرند. این امر از یک طرف امکان ساخت کامپیوتر‌های بسیار قدرتمندی را فراهم می‌کند که از این حالت‌های فوق‌العاده برای انجام محاسبات کارآمدتر و سریع‌تر از کامپیوتر‌های عادی استفاده می‌کنند. از طرف دیگر، این اطلاعات بسیار حساس هستند و به‌سادگی با استفاده از تکنیک‌های مرسوم قابل انتقال نیستند. سختی ماجرا اینجاست که یک کیوبیت ثابت ابتدا باید به یک کیوبیت اصطلاحاً «پروازی»، به عنوان مثال فوتون تبدیل شود و سپس پس از دریافت مجدداً به یک کیوبیت ثابت دیگر تبدیل شود. در جهان تنها چند سال است که محققان توانسته‌اند حالت کوانتومی یک اتم را به این طریق منتقل کنند و تاکنون تنها شش کشور موفق به انجام چنین کاری شده‌اند؛ بنابراین تلاش پژوهشگران کشورمان از این لحاظ بسیار ارزنده محسوب می‌شود. آن‌ها هم‌اکنون موفق شده‌اند که انتقال یک کیوبیت حالت جامد ابررسانا را به یک کیوبیت دیگر را در فاصله‌ای دور تحقق بخشند.

به طور معمول فیزیکدانان برای انجام این کار با استفاده از یک کابل کواکسیال از نوعی که برای اتصال به آنتن نیز استفاده می‌شود، دو کیوبیت ابررسانا را به هم متصل می‌کنند. ابتدا حالت کوانتومی کیوبیت اول که با تعداد جفت الکترون ابررسانای موجود در آن تعریف می‌شود (که به «جفت کوپر» نیز معروف است)، با استفاده از پالس‌های مایکروویو کاملاً کنترل‌شده، به صورت یک فوتون به یک تشدیدکننده منتقل می‌شود. آن فوتون از طریق تشدیدکننده دوم با پالس‌های مایکرویو پرواز می‌کند و یک بار دیگر، حالت کوانتومی خود را به صورت کیوبیت درمی‌آورد.

قطعیت و احتمال

نکته مهم این است که انتقال حالت کوانتومی قطعی است به این معنی که با فشار یک دکمه کار می‌کند. مشکلی که در آزمایش‌های سایر نقاط جهان گهگاه مشاهده می‌شود این است که انتقال حالات کوانتومی تنها گاهی اوقات انجام می‌شود. تاکنون در جهان یکی از روش‌های حل مشکل این بوده است که هر زمان انتقال به‌درستی انجام نگرفت، تلاش دوباره انجام گیرد که به طور بدیهی روشی غیرقابل اتکا است. نباید فراموش کرد مزیت اصلی روش کوانتومی سرعت آن است؛ بنابراین دستیابی به فناوری ارسال قطعی اطلاعات دستاوردی بسیار بزرگ است چرا که پس از پیروزی کوانتومی گوگل در سال گذشته برای اصحاب فناوری آشکار شد که صنعت فناوری دیجیتال در تمام رده‌ها در آینده نه چندان دور به کوانتوم وابسته خواهد بود.

انتقال کوانتومی برای کامپیوتر‌های کوانتومی

با توجه به اینکه رئیس سازمان انرژی اتمی این آزمایش را سومین انتقال امن اطلاعات با فناوری کوانتومی نامیده است می‌توان حدس زد که گام بعدی محققان داخلی تلاش برای تعبیه هم‌زمان فرستنده و گیرنده در یک مکان خواهد بود تا امکان تعامل بین جفت‌های کیوبیتی مقدور شود. چنین فرایندی برای رد و بدل شدن اطلاعات در پهپاد‌ها و ماهواره‌ها و همچنین کامپیوتر‌های کوانتومی بزرگ که بی‌شک طی چند سال آینده ساخته خواهند شد مفید است. تاکنون انتقال حجم بالای کیوبیت به‌سادگی انجام نشده است، اما برای استفاده از مزایای یک کامپیوتر کوانتومی باید انتظار چنین چیزی را داشت.

در حالات شبکه‌ای نیز، ماژول‌های برنامه کوانتومی دقیقاً مانند خوشه‌های کامپیوتر‌های مجزا که امروزه استفاده می‌شود می‌توانند با استفاده از تکنیک «والراف» (Wallraff) به یکدیگر متصل شوند. مسافت انتقال کوانتومی داخل کشور که در حال حاضر بیش از یک کیلومتر است قطعاً می‌تواند افزایش یابد. با وجود اینکه کشورمان تنها از سال ۱۳۹۵ فعالیت‌های جدی در حوزه کوانتوم را آغاز کرده است، اما در این مدت کوتاه به پیشرفت چشم‌گیری رسیده است.

منبع: آنا

انتهای پیام/

منبع: باشگاه خبرنگاران

کلیدواژه: کوانتوم فناوری انرژی اتمی حالت کوانتومی

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.yjc.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «باشگاه خبرنگاران» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۰۸۲۴۱۶۲ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

پالما با درخشش ستاره‌های ایرانی، سلطنت خود در اروپا را تداوم بخشید

 تیم مایورکا پالما اسپانیا با پیروزی باورنکردنی برابر بارسلونا اسپانیا، برای دومین بار متوالی لیگ قهرمانان اروپا را چنگ زد و از عنوان قهرمانی خود دفاع کرد.

به گزارش ورزش سه، در شبی که مدافع عنوان قهرمانی از فوق ستاره ایرانی‌اش مسلم اولاد قباد بهره می‌برد و حسین طیبی دیگر ملی پوش ایرانی را در اختیار نداشت، در فینال لیگ قهرمانان اروپا به مصاف بارسلونا رفت و در پایان با نتیجه‌ای باورنکردنی از سد حریف قدرتمند خود گذشت و پس اینترموویستار اسپانیا، به دومین تیمی لقب گرفت که از عنوان قهرمانی خود در اروپا دفاع کرده است.

شاگردان وادیلو که اختلاف‌ را در دقایق پایانی چشمگیر کردند و با نتیجه پنج بر یک پیروز شده بودند، ابتدا با گل آدولفو از آبی اناری‌ها عقب افتادند، اما ثانیه‌های بعد توسط روملو به گل تساوی بخش دست یافتند و در ادامه برتری‌شان را بر صدرنشین لیگا اسپانیا دیکته کردند.

برتری بزرگ پالما برابر بارسلونا در حالی بدست آمد که آن‌ها در کوپادِاسپانیا و لالیگا (لیگا ناسیونال) از رقیب دیرینه شکست خورده بودند، اما در فینال چمپیونزلیگ نشان دادند که متخصص اروپا شده‌اند و بلوگرانا را در هم کوبیدند تا فوق ستاره‌های فوتسال دنیا در تیم بارسلونا شکست سنگینی را متحمل شوند.

مسلم اولاد قباد، مرد سال فوتسال آسیا که در مراحل قبلی تاثیر بسزایی در صعود پالما به فینال اروپا را داشت، در این نبرد به میدان رفت و در نیمه دوم کارت زرد گرفت. اولادقباد با این قهرمانی، برای دومین بار متوالی موفقیت بزرگی را به کلکسیون افتخاراتش اضافه کرد و پس از قهرمانی در جام ملت‌های آسیا، به توفیق بزرگ دیگری دست یافت تا روزهای رویایی را تجربه کند.

حسین طیبی که فصل گذشته از ستاره‌های لیگ قهرمانان به شمار رفت و در صف بهترین‌های مسابقات جای گرفت، در این فینال به علت مصدومیت قادر به همراهی پالما نبود.

در این دوئل جذاب، لوزانو کاپیتان بارسلونا در دقایق پایانی با کارت قرمز مستقیم داور از زمین مسابقه اخراج شد.

پالمایی‌ها در ۱۵ دیدار اخیر خود در لیگ قهرمانان اروپا شکست ناپذیر بوده‌اند تا رکورد بزرگی را از خود برجای بگذارند.

ولاسکو رهبر بارسلونا، اولین سرمربی‌ای است که در 80 بازی فوتسال باشگاهی یوفا حضور داشته. او در حال حاضر رکورد سه عنوان قهرمانی را در اختیار دارد که با اینتر در سال‌های 2017 و 2018 و بارسا در سال 2022 قهرمان شده است. اما در فینال امشب، شکست تلخی را در دوران مربیگری‌اش تجربه کرد.

وادیلو با دومین قهرمانی پیاپی در لیگ قهرمانان اروپا، بهترین مربی حال حاضر دنیای فوتسال لقب گرفت. اگرچه او و تیمش همچنان از قهرمانی در لالیگا دور مانده‌اند.

کانال عصر ایران در تلگرام